WO2012043813A1 - ストリゴラクトン様活性を有する新規化合物及びその用途 - Google Patents

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WO2012043813A1
WO2012043813A1 PCT/JP2011/072607 JP2011072607W WO2012043813A1 WO 2012043813 A1 WO2012043813 A1 WO 2012043813A1 JP 2011072607 W JP2011072607 W JP 2011072607W WO 2012043813 A1 WO2012043813 A1 WO 2012043813A1
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atom
compound
ring
plant
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PCT/JP2011/072607
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忠男 浅見
晋作 伊藤
康祐 福井
雄司 中野
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独立行政法人理化学研究所
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D307/34—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D307/56—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D307/60—Two oxygen atoms, e.g. succinic anhydride
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N43/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
    • A01N43/02—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • A01N43/04—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom
    • A01N43/06—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom five-membered rings
    • A01N43/08—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom five-membered rings with oxygen as the ring hetero atom
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N43/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
    • A01N43/34—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • A01N43/40—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom six-membered rings
    • A01N43/42—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom six-membered rings condensed with carbocyclic rings

Definitions

  • the present invention relates to a novel compound and its use. Specifically, this invention relates to the compound which has strigolactone-like activity, and its manufacturing method. The present invention also relates to a method and an agrochemical composition for suppressing branching of a plant or controlling a root parasitic plant using the compound.
  • Plant branching control is important in controlling the production of agricultural and horticultural crops. Therefore, in the agricultural and forestry field, an efficient, safe and inexpensive branching control agent is required.
  • Cytokinin (transzeatin and its derivatives) and auxin (indole acetic acid and its derivatives) are known as important hormones that control the branching pattern of plants. Cytokinin is a hormone that promotes the growth of buds. When buds are released from dormancy and elongated, they are locally and transiently biosynthesized in the stem and supplied to the buds to promote the growth of buds. It has been known. On the other hand, auxin is a hormone that is biosynthesized at the apical bud and suppresses the growth of axillary buds in the plant by mobilizing it through the stem via the auxin transporter protein PIN. Thus, auxin can be a plant branching inhibitor.
  • auxin not only suppresses the growth of axillary buds, but also exhibits various effects such as cell division promoting action, growth promoting action, ovary growth promoting action, rooting promoting action, etc., so the hormone was administered externally. In this case, there is a problem that the plant body is deformed. Therefore, it is not suitable as a practical branching inhibitor.
  • maleic hydrazide which is an auxin antagonist, has been used as an agrochemical for inhibiting tobacco buds.
  • this pesticide has a problem of carcinogenicity of hydrazide which is mixed as an impurity, and its use is regulated now for safety.
  • strigolactone which is a terpenoid compound, is a new plant hormone and has been reported to have various applications to control plant morphogenesis (Patent Document 1 and Non-Patent Documents 1 to 6).
  • natural strigolactone is valuable and difficult to obtain, and in order to chemically synthesize natural strigolactone and its derivatives, it usually requires many complicated reaction steps (non-patented). References 1-6). Therefore, natural strigolactone has high activity, but it is difficult to synthesize in large quantities due to the manufacturing cost and synthesis time, and there is a problem that it lacks practicality.
  • strigolactones and derivatives thereof have an action of promoting seed germination of root parasitic plants, Striga and Orobanche (Non-patent Document 7).
  • These root parasitic plants do not perform the photosynthesis necessary to acquire energy necessary for self survival and growth, or have no chlorophyll, and therefore grow by depriving the roots of the host plant. Since the growth of host plants is significantly hindered by infestation of root parasitic plants, these root parasitic plants have caused enormous damage to agricultural production around the world. Therefore, applying strigolactone or its derivative to the field where the host plant is cultivated entails the risk of inducing seed germination of such root parasitic plants and affecting agricultural production itself. .
  • the root parasitic plant cannot grow unless it infests the host plant as the name suggests, by applying strigolactone or a derivative thereof to the field before cultivation of the host plant, It can induce suicide germination that forcibly germinates and dies.
  • the present inventor has conducted extensive research, and as a result, has a novel skeleton and can be synthesized easily and inexpensively in a short reaction route such as one step or two steps.
  • some of these compounds have excellent plant branching inhibitory activity and have low germination-inducing activity against root parasitic plants such as Jade Cranes and Striga. Therefore, these compounds do not induce germination of root parasitic plants.
  • the knowledge that it can be used as is obtained.
  • some of these compounds are not excellent in the branching inhibitory activity of plants and have high germination-inducing activity against root parasitic plants, it was also found that these compounds can induce suicide germination of root parasitic plants.
  • the present invention has been made based on the above findings, that is, includes the following.
  • X is a lower alkyl group, a lower alkenyl group, a lower alkynyl group, a halogen atom, an OH group, a CN group, a NO 2 group, a CF 3 group, a carboxyl group, or a carboxyl group substituted with a lower alkyl group or a halogen atom.
  • Q is a single bond, —CO— or —CH 2 —
  • Ring C is a six-membered ring having the following formula (IVa) or (IVb), or a five-membered ring having the formula (IVc) or (IVd):
  • R1, R2, R3 and R4 in the formulas (IVa) and (IVb) are each independently a carbon atom, a nitrogen atom, a sulfur atom or an oxygen atom which may be bonded to a halogen atom or an oxygen atom.
  • R5, R6 and R7 in formulas (IVc) and (IVd) are each independently a carbon atom, a nitrogen atom, a sulfur atom or an oxygen atom which may be bonded to a halogen atom or an oxygen atom;
  • Ring C, Z1 and Z2 are each independently a halogen atom, the ring of formula is CN group or CF 3 group (IVa) or (IVc), any of [1] to [4] Or a salt thereof.
  • Q is a single bond or —CO—
  • Z 1 and Z 2 are bonded to a carbon atom of ring C, and each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a NO 2 group, a CF 3 group, CN group, alkyl group, alkoxy group, carboxyl group, lower alkyl group or a carboxyl group substituted with a halogen atom, or Z1 and Z2 together with ring C, an aryl group or an aryloxy group, or a lower alkyl or An aryl group or an aryloxy group substituted with a halogen atom.
  • Z 1 and Z 2 are bonded to a carbon atom of ring C, and each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a NO 2 group, a CF 3 group, CN group, alkyl group, alkoxy group, carboxyl group, lower alkyl group or a carboxyl group substituted with a halogen atom
  • Ring C is a six-membered ring having the following formula (IVa) or (IVb), or a five-membered ring having the formula (IVc) or (IVd):
  • R1, R2, R3 and R4 in the formulas (IVa) and (IVb) are each independently a carbon atom, a nitrogen atom, a sulfur atom or an oxygen atom which may be bonded to a halogen atom or an oxygen atom.
  • R5, R6 and R7 in formulas (IVc) and (IVd) are each independently a carbon atom, a nitrogen atom, a sulfur atom or an oxygen atom which may be bonded to a halogen atom or an oxygen atom;
  • X is a lower alkyl group, a lower alkenyl group, a lower alkynyl group, a halogen atom, an OH group, a CN group, a NO 2 group, a CF 3 group, a carboxyl group, or a carboxyl group substituted with a lower alkyl group or a halogen atom. is there.
  • An agrochemical composition comprising at least one compound and / or salt thereof according to any one of [1] to [9] and an agriculturally acceptable carrier.
  • a root parasitic plant parasitic on a plant comprising a step of applying at least one compound according to any one of [1] to [9] and / or a salt thereof to the plant or a medium or soil on which the plant grows. How to control.
  • a novel compound having strigolactone-like activity and easy chemical synthesis is provided.
  • Such a compound has a high plant branching inhibitory activity and has low activity to promote seed germination of root parasitic plants such as Striga and Orobanchi, and therefore can be applied to the soil.
  • some of these compounds do not have high plant branching inhibitory activity, but are highly active in promoting seed germination of root parasitic plants such as Striga and Orobanchi, thus inducing suicide germination in root parasitic plants For soil application.
  • the compounds of the present invention inhibit the host plant's endogenous strigolactone biosynthesis through feedback inhibition to reduce root parasitic plant survival or induce forced root parasitic plant germination. It can also be used in a parasitic plant control agent.
  • the compound of the present invention has stability in the environment and can exhibit activity over a long period of time. Therefore, it is expected that strigolactone, which has been difficult to put into practical use due to quantitative problems and stability problems, will be put into practical use in agriculture.
  • strigolactone-like compound can be synthesized with an inexpensive material and with few steps by the method for producing a compound of the present invention.
  • An example of the structure of the strigolactone-like compound of the present invention is shown together with the structure of the known strigolactone derivative GR24.
  • Another example of the structure of the strigolactone-like compound of the present invention is shown together with the structure of the known strigolactone derivative GR24.
  • An example of the structure of the strigolactone-like compound of the present invention is shown.
  • An example of the structure of the strigolactone-like compound of the present invention is shown.
  • An example of the structure of the strigolactone-like compound of the present invention is shown.
  • An example of the structure of the strigolactone-like compound of the present invention is shown. It is a graph which shows the branching inhibitory activity of the strigolactone-like compound in rice.
  • the present invention relates to a compound having strigolactone-like activity (also referred to herein as “strigolactone-like compound”) and its use.
  • strigolactone-like activity means the activity found in natural strigolactone and its derivatives, and includes, for example, plant branching inhibitory activity and, optionally, germination promoting activity of root parasitic plants.
  • plant branch inhibition refers to inhibiting the branch of the plant during the growth of the plant.
  • the term “branch” means that side buds or side buds that become new tips from stems, trunks, and branches are generated and elongated.
  • the “branch” in which new side buds are generated from the roots typified by monocotyledonous plants and is elongated is also included in the branches in this specification.
  • “promoting germination of root parasitic plants” means that the start of germination is accelerated or the germination rate is increased in the germination process of root parasitic plants that grow on the host plant by absorbing nutrients.
  • the strigolactone-like compound of the present invention is represented by the following general formula (III).
  • X is a lower alkyl group, a lower alkenyl group, a lower alkynyl group, a halogen atom, an OH group, a CN group, a NO 2 group, a CF 3 group, a carboxyl group, or a carboxyl group substituted with a lower alkyl group or a halogen atom.
  • Q is a single bond, —CO— or —CH 2 —
  • Ring C is a six-membered ring having the following formula (IVa) or (IVb), or a five-membered ring having the formula (IVc) or (IVd):
  • R1, R2, R3 and R4 in the formulas (IVa) and (IVb) are each independently a carbon atom, a nitrogen atom, a sulfur atom or an oxygen atom which may be bonded to a halogen atom or an oxygen atom.
  • R5, R6 and R7 in formulas (IVc) and (IVd) are each independently a carbon atom, a nitrogen atom, a sulfur atom or an oxygen atom which may be bonded to a halogen atom or an oxygen atom;
  • alkyl group is a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms. Specifically, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group and the like are included. .
  • the “lower alkyl group” is a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms. Specifically, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, and a t-butyl group are included.
  • the “lower alkenyl group” is a linear or branched alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, preferably 2 to 3 carbon atoms. Specifically, an ethenyl group, a propenyl group, or an isomer thereof is included.
  • the “lower alkynyl group” is a linear or branched alkynyl group having 2 to 5 carbon atoms, preferably 2 to 3 carbon atoms. Specifically, an ethynyl group or a propynyl group is included.
  • alkoxy group is a group (R—O—) in which a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms, is bonded to an oxygen atom. Specifically, methoxy group, ethoxy group and the like are included.
  • aryl group is an aromatic hydrocarbon group, and specifically includes an aryl group, a benzyl group, a tolyl group, a naphthyl group, and the like.
  • Aryloxy group is a group formed by bonding an aromatic hydrocarbon to an oxygen atom. Specifically, a phenoxy group, a naphthoxy group, and the like are included.
  • the “carboxyl group” is also expressed as a COOR group, and R can be a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogen atom.
  • Each of the above-described groups and rings is, if possible (for example, at its carbon atom or ring atom), a halogen atom, an oxygen atom, a lower alkyl group, a lower alkenyl group, a lower alkynyl group. It may be further substituted with a group, OH group, CN group, NO 2 group, CF 3 group, carboxyl group or the like, or may not be substituted.
  • Q is preferably a single bond.
  • the general formula (III) preferably has the following general formula (IIIa), (IIIb), (IIIc) or (IIId).
  • R1, R2, R3 and R4 in formula (IVa) or (IVb) are preferably carbon atoms, or carbon atoms bonded to halogen atoms or oxygen atoms.
  • R5, R6 and R7 are preferably carbon atoms, or carbon atoms bonded to halogen atoms or oxygen atoms.
  • Ring C is preferably a six-membered ring having the formula (IVa) or (IVb), more preferably a six-membered ring having the formula (IVa).
  • Z1 is a hydrogen atom, halogen atom, NO 2 group, CF 3 group, methoxy group, COOCH 3 group, t-butyl group or CN
  • Z2 is a hydrogen atom.
  • Z1 can be present at any position and can be an ortho, meta or para position.
  • Ring C is preferably an aryl group or aryloxy group, or an aryl group or aryloxy group substituted with a lower alkyl or halogen atom.
  • Z1 and Z2 are each independently a halogen atom, CN group, CF 3 group or an NO 2 group.
  • Z1 and Z2 can exist at arbitrary positions.
  • X is preferably a methyl group.
  • Q is a single bond or —CO—
  • Z 1 and Z 2 are bonded to a carbon atom of ring C, and each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a NO 2 group, a CF 3 group, CN group, alkyl group, alkoxy group, carboxyl group, lower alkyl group, or a carboxyl group substituted with a halogen atom, or Z1 and Z2 together with ring C are an aryl group, an aryloxy group, or a lower alkyl group Or an aryl group or aryloxy group substituted with a halogen atom].
  • one of Z1 or Z2 is a hydrogen atom. In another embodiment, both Z1 and Z2 are not hydrogen atoms.
  • particularly preferable examples of the compound represented by the general formula (III) include, for example, BPMF (p-BPMF, o-BPMF), TFTF, CPMF (p-CPMF, m-CPMF and o shown in FIGS. 1A to 1F.
  • NPMF p-NPMF, o-NPMF
  • FPMF p-FPMF, o-FPMF
  • IPMF CBMF
  • CBMF p-CBMF, o-CBMF
  • PMF MPMF
  • MSMF p-MSMF, o -MSMF
  • TBMF NaMF (1-NaphMF, 2-NaphMF
  • CNMF TeMF
  • CQMF DCMF (2,3-DCMF, 2,4-DCMF, 2,5-DCMF, 2,6-DCMF, 2 -5, 2-6, 2-7, 2-8, 2-9, 2-10, 2-11, 2-12, 2-13, 2-14, 2-15, 2-16, 2-17 2-18, 2-19, 2-20, 2-21, 2-22, 2-23, 2-24 and o-BBMF.
  • the compound represented by the general formula (III) or a salt thereof can be synthesized by a method known in the art. For example, as shown in the following scheme, a ring C derivative having a dissociable OH group represented by general formula (I) and a bromide of a lactone represented by general formula (II) are subjected to basic conditions.
  • the compound represented by the formula (III) can be easily obtained in a high yield by reacting with.
  • the ring C derivative represented by the general formula (I) is generally easily available from commercially available reagents, or can be synthesized by simple functional group conversion.
  • the bromide of lactone represented by the general formula (II) a commercially available product can be used, or it can be easily synthesized from a lactone derivative.
  • the molar ratio of the ring C derivative to the lactone bromide is not limited, but is usually 0.1 to 10, preferably 0.5 to 2.
  • the reaction is performed in a suitable solvent under basic conditions.
  • the solvent to be used is not particularly limited, and known organic solvents such as ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.), aromatic hydrocarbons (benzene, toluene, xylene, etc.), aliphatic hydrocarbons (hexane, heptane, etc.) , Ethers (diethyl ether, tetrahydrofuran, etc.), halogenated hydrocarbons (methylene dichloride, chloroform, chlorobenzene, dichlorobenzene, etc.), nitriles (acetonitrile, etc.), aprotic polar solvents (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.); and aqueous Solvents such as water, and mixtures thereof can be used.
  • ketones acetone, methyl ethyl ketone, etc.
  • aromatic hydrocarbons benzene, toluene,
  • Basic conditions are adjusted, for example, by dissolving the base in a solvent.
  • the base include inorganic bases such as alkali metal or alkaline earth metal carbonates such as potassium carbonate and sodium carbonate; alkali metal or alkaline earth metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and calcium hydroxide.
  • Alkali metal or alkaline earth metal hydrides such as sodium hydride, potassium hydride, calcium hydride; and organic bases such as triethylamine, pyridine, sodium ethoxide, potassium t-butoxide and the like can be used.
  • the reaction temperature is room temperature, ie 5 to 80 ° C., preferably 10 to 60 ° C., more preferably 15 to 50 ° C.
  • the reaction time is 1 to 24 hours, preferably 1 to 10 hours, more preferably 2 to 5 hours.
  • the target compound is obtained through the above steps.
  • the presence of the compound represented by formula (III) can be confirmed by a measurement technique known in the art such as NMR or mass spectrometry such as Mass® Spectrum (for example, EIMS).
  • a measurement technique known in the art such as NMR or mass spectrometry such as Mass® Spectrum (for example, EIMS).
  • EIMS mass spectrometry
  • isolation and purification method for example, but not limited to, filtration, high performance liquid chromatography (HPLC), column chromatography, ion exchange chromatography, recrystallization and the like alone or as appropriate
  • HPLC high performance liquid chromatography
  • column chromatography ion exchange chromatography
  • recrystallization and the like recrystallization and the like alone or as appropriate
  • the target compound can be isolated and purified.
  • the structure of the aforementioned strigolactone-like compound of the present invention is relatively simple compared to known strigolactones and derivatives thereof, chemical synthesis can be performed inexpensively and easily. It has the advantage that mass production is possible and practical application is easy.
  • an acidic group in a substituent in a molecule can form a base salt with an inorganic base or an organic base, and a basic group in a substituent in the molecule.
  • it can form acid addition salts with inorganic acids or organic acids.
  • Such base salts and acid addition salts are included in the present invention as long as they are agriculturally acceptable salts.
  • inorganic acid addition salts include salts with hydrochloric acid, hydrobromic acid, hydroiodic acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid and perchloric acid.
  • organic acid addition salts include formic acid.
  • inorganic base salts include alkali metals (sodium, potassium, etc.) , Alkaline earth metals (calcium, magnesium, etc.) and ammonia
  • organic base salts include, for example, dimethylamine, triethylamine, dimethylaniline, piperazine, pyrrolidine, piperidine, pyridine, phenylethylamine, benzylamine, ethanolamine And salts with diethanolamine.
  • the above salts are known in the art and can be produced by one skilled in the art by conventional methods.
  • the compound represented by the formula (III) may include stereoisomers such as optical isomers and geometric isomers based on asymmetric carbon atoms and double bonds. Such isomers and mixtures thereof are also encompassed within the scope of the present invention.
  • the compound represented by the formula (III) includes all solvates (for example, hydrates), crystalline and / or amorphous forms, and prodrug forms.
  • the above-mentioned strigolactone-like compound represented by the formula (III) of the present invention has an activity equal to or higher than that of natural strigolactone, is stable in the environment, and is chemically and inexpensively used in a simple process. It is possible to synthesize.
  • Strigolactone has two main activities, one is a plant branching inhibitory activity, and the other is a germination promoting activity of root parasitic plants.
  • the strigolactone-like compounds of the present invention include those having no or weak seed germination promoting action on root parasitic plants and those having root germination promoting activity on root parasitic plants. Therefore, the compounds can be properly used depending on the presence or absence of these activities.
  • the strigolactone-like compound of the present invention exhibits strigolactone-like activity against plants and can therefore be used in agricultural chemical compositions. That is, the present invention provides an agrochemical composition comprising at least one strigolactone-like compound and / or a salt thereof as described above and an agriculturally acceptable carrier.
  • the agrochemical composition of the present invention has plant branching inhibitory activity, it can be used as a plant branching inhibitor.
  • the “plant branching inhibitor” refers to a drug having a plant branching inhibitory action. It becomes possible to control the branching of a plant using the agrochemical composition of the present invention. For example, it is useful when it is desired to suppress branching to reduce the number of branches and relatively promote apical bud elongation. For example, it can be applied to tobacco to suppress side buds, or applied to horticultural plants such as chrysanthemum to save the effort of plucking. Or conversely, the growth and overgrowth can be prevented by applying it as a pesticide to a fallow land or the like to suppress weed tilling.
  • the plant targeted for the plant branching inhibitor of the present invention may be either a monocotyledonous plant or a dicotyledonous plant as long as the branching can be suppressed by the strigolactone-like compound of the present invention.
  • the target plant is preferably a crop plant such as, but not limited to, a cereal plant (rice, wheat, barley, corn, etc.); an oily plant (rapeseed, sunflower, sesame, etc.); a vegetable plant, such as a solanaceous plant ( Tomatoes, peppers, eggplants, potatoes, capsicum, tobacco, etc., cucurbitaceae plants (cucumbers, cucumbers, pumpkins, etc.), convolvulaceae plants (sweet potatoes, etc.), celery family plants (carrots, celery, celery etc.), asteraceae plants ( Burdock, shungiku, etc.), red crustaceae (spinach, chard, etc.), leek (eg, leek, bamboo
  • the agrochemical composition of the present invention is a host plant by forced root parasitic plant germination induction when having root germination germination activity, and by feedback inhibition when it has no root parasitic plant germination promotion activity.
  • the agrochemical composition of the present invention can be used as a root parasitic plant control agent.
  • the “root parasitic plant control agent” refers to a drug having an action of suppressing and / or reducing germination and / or growth of a root parasitic plant that grows by absorbing nutrients in a host plant.
  • root parasitic plants that are parasitic on crop plants or horticultural plants as a host are controlled by applying the agricultural chemical composition of the present invention to the field before cultivation of the crop plants or horticultural plants and forcibly promoting their germination. Becomes easy.
  • the agrochemical composition of the present invention to a host plant infested with a root parasitic plant, feedback inhibition of endogenous strigolactone biosynthesis by the strigolactone-like compound of the present invention results in strigolactone in the host plant.
  • root parasitic plants lacking strigolactone can no longer infest host plants, and as a result, damage caused by root parasitic plants in the host plant can be reduced.
  • the root parasitic plant to be controlled by the root parasitic plant control agent of the present invention is not particularly limited as long as it is a root parasitic plant that can be controlled by the strigolactone-like compound of the present invention. It is a plant belonging to (Orobanchaceae). More specifically, plants belonging to the genus Orobanche, for example, plants belonging to the genus Orobanche minor, Striga, such as Striga hermonthica, are targeted for control.
  • the agrochemical composition of the present invention is provided by combining at least one of the strigolactone-like compound of the present invention or a salt thereof as an active ingredient in combination with a suitable agriculturally acceptable carrier depending on the purpose of use.
  • Agriculturally acceptable carrier is a substance that facilitates application of an agrochemical composition, inhibits or suppresses its degradation, and / or controls its rate of action, and is used for cultivation of plants including outdoors and indoors. Even if applied, it means that there is no or little harmful effect on the environment, such as soil and water quality, or no or little harm to animals, especially humans. For example, carriers and adjuvants.
  • Suitable liquid carriers include water, alcohols (methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, etc.), ethers (dioxane, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, Such as propylene glycol monomethyl ether), ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.), aliphatic hydrocarbons (kerosene, kerosene, fuel oil, machine oil, etc.), aromatic hydrocarbons (benzene, toluene, xylene, solvent naphtha, Methylnaphthalene), halogenated hydrocarbons (methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, etc.), amides (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.), esters (acetic acid ethylene ethylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, etc.),
  • Suitable solid carriers include vegetable powders (eg, soybean powder, tobacco powder, wheat flour, wood powder, etc.), mineral powders (eg, talc such as kaolin, bentonite, clay, talc powder, wax stone powder, diatomaceous earth, mica) Silica, etc.), alumina, sulfur powder, activated carbon, calcium carbonate, ammonium sulfate, sodium bicarbonate, lactose, urea, or a mixture of two or more thereof.
  • vegetable powders eg, soybean powder, tobacco powder, wheat flour, wood powder, etc.
  • mineral powders eg, talc such as kaolin, bentonite, clay, talc powder, wax stone powder, diatomaceous earth, mica
  • Silica etc.
  • alumina e.g, sulfur powder, activated carbon, calcium carbonate, ammonium sulfate, sodium bicarbonate, lactose, urea, or a mixture of two or more thereof.
  • Suitable adjuvants include ground natural minerals, ground synthetic minerals, emulsifiers, dispersants, suspending agents, surfactants, antioxidants, preservatives, spreading agents, wetting agents, penetrating agents, mucilage agents, Stabilizers, fixing agents, adsorbents and the like can be mentioned.
  • Examples of pulverized natural minerals include kaolin, clay, talc and chalk.
  • Examples of the pulverized synthetic mineral include highly dispersed silica and silicate.
  • emulsifier examples include nonionic emulsifiers and anionic emulsifiers (for example, polyoxyethylene fatty alcohol ethers, alkyl sulfonates, and aryl sulfonates).
  • anionic emulsifiers for example, polyoxyethylene fatty alcohol ethers, alkyl sulfonates, and aryl sulfonates.
  • dispersant examples include lignosulfite waste liquor and methylcellulose.
  • the surfactant may be any of a cationic surfactant, an anionic surfactant, and a nonionic surfactant, and may be used alone or in combination of two or more.
  • surfactants include lignosulfonic acid, naphthalene sulfonic acid, phenol sulfonic acid, dibutyl naphthalene sulfonic acid alkali metal salt, alkaline earth metal salt and ammonium salt, alkyl aryl sulfonate, alkyl sulfate, alkyl sulfonate, fatty acid Alcohol sulfates, fatty acids and sulfated fatty alcohol glycol ethers, sulfonated naphthalene and naphthalene derivatives and formaldehyde condensates, naphthalene or naphthalenesulfonic acid and phenol and formaldehyde condensates, polyoxyethylene octylphenyl
  • antioxidant examples include dibutylhydroxytoluene, 4,4-thiobis-6-tert-butyl-3-methylphenol, and the like.
  • preservative examples include sorbic acid and potassium sorbate.
  • the agrochemical composition of the present invention has other agrochemical active ingredients such as other plant branching inhibitors, insecticides and the like within a range that does not affect the effects of the agrochemical composition of the present invention.
  • Agents, insecticides, herbicides, fungicides, fertilizers eg, urea, ammonium nitrate, superphosphate can also be included.
  • the content ratio of the active ingredient in the agricultural chemical composition of the present invention varies depending on the type of the active ingredient (strigolactone-like compound), the form of the composition, the application method, the purpose of application, the type of plant to be applied, and the like.
  • the content of the active ingredient in the agrochemical composition is determined in consideration of each condition so that the active ingredient contained in the agrochemical composition becomes a desired amount for the target plant after application within the scope of common technical knowledge in this technical field. can do.
  • the content of a general active ingredient is about 0.1 to 99% by weight, preferably about 1 to 80% by weight, more preferably about 1 to 50% by weight, based on the total amount of the agrochemical composition.
  • liquids, wettable powders when used in emulsions, liquids, wettable powders (eg, granular wettable powders), it is usually about 1 to 80% by weight, preferably about 1 to 20% by weight. When used in oils, powders, etc., it is usually about 0.1 to 50% by weight, preferably about 0.1 to 20% by weight. When used as a granule, it is usually about 1 to 50% by weight, preferably about 5 to 20% by weight.
  • the content of carriers and adjuvants other than the active ingredient varies depending on the type and content of the active ingredient, the type and content of other pesticidal active ingredients, and the form and application method of the composition, but is usually about 0.001 to 99.9% by weight, Preferably it is about 1 to 99% by weight.
  • Emulsions, wettable powders (for example, granular wettable powders), etc. can be sprayed with appropriate amounts of dilution (for example, about 100 to 5000 times) with water when used.
  • the form of the agrochemical composition of the present invention can be applied in a conventional preparation form, for example, direct spraying, spraying, dusting, application and / or dipping, solution, oil dispersion, emulsion, microemulsion, flowable. Preparations, wettable powders, suspensions, powders, powders, pastes, pellets, microcapsules, ointments, aerosols, tablets and granules.
  • the active ingredient is dissolved or dispersed in a liquid carrier, or mixed or adsorbed with a suitable solid carrier, and if necessary, for example, an emulsifier, a suspending agent, a spreading agent, a penetrating agent, a wetting agent. It can be prepared by a conventional method with the addition of mucilage, stabilizer and the like.
  • the method of applying the agricultural chemical composition of the present invention is not particularly limited as long as it can impart a branching suppression effect to the target plant or control the target root parasitic plant.
  • the pesticide composition of the present invention may be applied to the whole plant or a part of the plant (seed, seedling, root, etc.) or a medium or soil on which the plant grows by a method known in the art.
  • hydroponics it can be added to a hydroponic solution (medium).
  • This method is a preferable method in that the agricultural chemical composition of the present invention can be applied easily and uniformly.
  • the applied agricultural chemical composition of the present invention is absorbed from the root and spreads over the entire plant body, and can exert the effects of the present invention.
  • the agricultural chemical composition of the present invention can be applied by spraying, spraying, dusting, etc. on the soil. This is a convenient method when applied over a wide area such as a farm. Of course, it can also be used in indoor soil cultivation.
  • the agrochemical composition of the present invention can be indirectly applied by enclosing it in a sustained-release inclusion body. Also in this case, the applied agricultural chemical composition of the present invention is absorbed from the root and spreads over the whole plant body, and the effects of the present invention can be exhibited.
  • liquid form medicine containing the agrochemical composition of the present invention can be applied by applying, spraying, dipping, pouring or spraying the whole plant or a part thereof.
  • coat etc. should just go to desired places, such as a seed, a stem part, and a petiole base, and is not limited. This method is effective when it is desired to suppress branching action locally at a specific site of a plant.
  • the application amount of the agrochemical composition of the present invention has higher activity than the known strigolactone derivative as described above, a large effect can be obtained with a smaller application amount.
  • the specific application amount varies depending on the type of active ingredient used, the type of target plant to be applied, the purpose of application, the application method, and the like. For example, even when it is desired to suppress branching of the same target plant, when the purpose of application is to completely suppress branching, a larger amount than when it is desired to suppress some branching. Need to be applied.
  • the effect equivalent to the case of hydroponics when applying directly to a farm field, it is necessary to apply a larger quantity. This is because, in soil, the decomposition rate of active ingredients is generally faster than that in hydroponic liquid due to the decomposition action of microorganisms.
  • the application rate of the agrochemical composition of the present invention is an amount capable of achieving the intended effect, for example, about 0.01 to 1.5 kg / ha of active ingredients, preferably about 1 to 1500 g / ha.
  • the application amount is usually 1 to 1500 g, preferably 10 to 500 g, per 100 kg of seed as the amount of active ingredient.
  • the agricultural chemical composition of the present invention has an active ingredient concentration of 0.1 nM to 50 ⁇ M, preferably 1 nM to a final concentration. What is necessary is just to add to a hydroponic solution so that it may become 10 micromol, More preferably, 10 nM-1 micromol. Usually, a sufficient inhibitory effect can be expected at an active ingredient concentration of about 10 nM.
  • a method for controlling branching of a plant and a method for controlling root parasitic plants by applying the agrochemical composition of the present invention to a plant or a medium or soil on which the plant grows are also disclosed in the present invention. Is included.
  • strigolactone-like compound which is an active ingredient of the present invention
  • the application amount and the number of application are small, and the activity is sustained for a long time.
  • auxin which is also a plant hormone
  • natural indoleacetic acid could not be put into practical use due to its instability in the environment. Considering its widespread use as a disturbing herbicide, this is an excellent advantage.
  • Synthesis Example 4 Synthesis of Strigolactone-Like Compound In the same manner as in Synthesis Example 1, the following strigolactone-like compound was synthesized.
  • Example 1 Strigolactone-like Compound Tillering (Rice Branching) Inhibitory Activity (1) Effect on Rice d10 Mutant
  • rice d10 mutant (Arite et al., Plant J, 51 ( 6) The effect of the strigolactone-like compound of the present invention on this mutant was examined using 1019-1029 (2007)).
  • the rice d10 mutant exhibits an abnormal increase in the number of tillers and a fertile phenotype compared to the wild type.
  • the function of the strigolactone biosynthetic enzyme is suppressed by the mutation of the strigolactone biosynthetic gene, and the endogenous amount of strigolactone is reduced.
  • rice seeds were sterilized with 2.5% sodium hypochlorite containing 0.01% Tween-20 for 30 minutes and then washed with sterilized water. Subsequently, the cells were germinated by culturing in sterile water at 25 ° C. for 2 days under dark conditions. The germinated seeds were transferred to a hydroponic medium containing 0.6% agar and grown for 6 days under fluorescent light in a 16-hour light period and an 8-hour dark period. Thereafter, the mixture was transferred to a glass bottle containing 12 ml of a sterilized hydroponic solution containing the test compound, further grown for 6 days under the same conditions, and the number of tillers and tiller length were measured.
  • strigolactone-like compounds BPMF, TFTF, CPMF, NPMF, FPMF and IPMF shown in FIG. 1A, NaMF described in Synthesis Example 3 and GR24 as a control were used at 1 ⁇ M, 100 nM or 10 nM.
  • FIG. 2 shows the effect of strigolactone-like compounds on rice d10 mutants, and strigolactone-like compounds show the activity of suppressing the tiller form of d10 mutants that are strigolactone-deficient mutants. It was.
  • This form inhibitory activity is a typical activity of strigolactone activity.
  • BPMF showed the strongest activity.
  • NaMF was slightly weaker than other compounds, but showed activity to suppress the tiller form.
  • FIG. 3 shows a photograph of wild-type rice, d10 mutant, and d10 mutant treated with 10 nM BPMF after 12 days of growth.
  • FIG. 3 shows that the d10 mutant, which is a strigolactone-deficient mutant, has recovered to a form similar to the wild type.
  • FIG. 4 shows the concentration dependency of BPFM, TFTF and control compound (GR24) on rice d10 mutant.
  • the second tiller length observed in the untreated d10 mutant is clearly suppressed by treatment with BPMF and TFTF.
  • BPMF showed strong activity, and its activity was stronger than typical non-natural strigolactone GR24.
  • the time-dependent change in the number of tillers was compared with GR24 for the most active BPMF. Specifically, after treatment with 1 nM or 10 nM BPMF or GR24, the tiller morphology of the d10 mutant was observed on days 27, 37 and 47. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 5, it was found that BPMF is more effective than GR24 and has a sustained activity.
  • Arabidopsis wild type and max3 mutant seeds were each surface sterilized with 1% aqueous sodium hypochlorite for 5 minutes. After the treatment, the seeds were washed 5 times with sterilized water and allowed to absorb water at 4 ° C. for 1 day in the dark. Thereafter, the cells were seeded on a 1/2 MS medium containing 1% sucrose and 0.8% agar, and cultured under fluorescent light (60-70 ⁇ mol m ⁇ 2 s ⁇ 1 ) for 16 hours and at 22 ° C. for 15 days.
  • FIG. 6 shows the effect of strigolactone-like compound on the Arabidopsis max3 mutant, and strigolactone-like compound BPMF and control GR24 complement the strigolactone deficiency in max3 mutant, It showed the activity of suppressing the shape of baldness.
  • FIG. 7 shows a photograph of wild-type Arabidopsis thaliana, max3 mutant, and max3 mutant treated with 1 ⁇ M BPMF after 30 days of growth.
  • FIG. 7 shows that the max3 mutant, which is a strigolactone-deficient mutant, has recovered to a form similar to the wild type.
  • the compound of the present invention actually has strigolactone-like activity and exhibits plant branching inhibitory activity.
  • Example 2 Parasitic weed germination promoting activity
  • the parasitic weed germination promoting activity of the strigolactone-like compound of the present invention was examined using the seeds of parasitic weeds, Orobanche minor or Striga hermonthica.
  • Striga® hermonthica seeds were immersed in a 0.5% sodium hypochlorite solution containing 0.03% Tween, sterilized by treatment with an ultrasonic generator for 3 minutes. After washing with sterilized water three times and drying the surface at 27 ° C, about 50 seeds are left at room temperature for 10-12 days on 8mm glass fiber filter paper moistened with 50 ⁇ l of sterilized water under dark conditions And precultured. In the bioassay, a solution of each test compound dissolved in sterilized water and adjusted in concentration was used. Filter paper was placed in a 5 cm petri dish, and 1 ml of the test compound solution or sterilized water was added for comparison.
  • Parasitic weed seeds pre-cultured with glass fiber filter paper were placed there, and cultured at 30 ° C. for 24 hours to calculate the germination rate.
  • the strigolactone-like compound BPMF shown in FIG. 1A and GR24 as a control were used at a concentration of 50 ⁇ M.
  • the strigolactone-like compounds BPMF, CBMF, p-CPMF, m-CPMF and o-CPMF shown in FIG. 1B are at a concentration of 1 ⁇ M or 10 ⁇ M, and as a control, GR24 is 0.0001 ⁇ M, 0.0003 ⁇ M, 0.001 ⁇ M, 0.003. Used at concentrations of ⁇ M, 0.01 ⁇ M, 0.03 ⁇ M, 0.1 ⁇ M or 1 ⁇ M.
  • 8 and 9 show the germination rate (%) of O. minor seed and S. hermonthica seed, respectively. 8 and 9, the strigolactone-like compound of the present invention had very weak parasitic weed germination promoting activity.
  • Example 3 Strigolactone Endogenous Measurement
  • the strigolactone exudation amount in a plant treated with a strigolactone-like compound was measured.
  • Sterile solution I (2.5% sodium hypochlorite, 0.01% Tween-20) was added to rice seeds (Shiokari) and shaken at room temperature for 15 minutes. Sterile solution I was discarded, sterile solution II (2.5% sodium hypochlorite) was added, and the mixture was shaken at room temperature for 15 minutes. The sterilizing solution II was discarded in the clean bench, the seeds were washed 5 times with sterilized water, and allowed to stand at 25 ° C. in the dark for 2 days. Two days later, the germinating seeds were transplanted to a rice hydroponic agar medium and allowed to stand for 6 days at 25 ° C. for 16 hours in the light period and 8 hours in the dark period.
  • the rice hydroponic solution was extracted twice with 3 mL of ethyl acetate after adding 200 pg of d 1 -2'-epi-5-deoxystrigor per 10 mL of the rice hydroponic solution.
  • the organic layer was dried with nitrogen gas, added to a Sep-pak Silica 1 mL cartridge (Waters), washed with ethyl acetate: n-hexane (15:85), and then ethyl acetate: n-hexane (35:65). ).
  • the sample was dried and dissolved in 50% acetonitrile and analyzed by LC / MS-MS.
  • rice roots were crushed after adding 200 pg of d 1 -2'-epi-5-deoxystrigor to roots soaked in acetone.
  • the solid was filtered and dried with nitrogen gas, and then ethyl acetate and water were added, followed by extraction twice with ethyl acetate.
  • the organic layer was dried, dissolved in 10% acetone, added to an Oasis HLB 3 mL cartridge (Waters), washed with deionized water, and eluted with acetone.
  • the organic layer was dried with nitrogen gas, added to a Sep-pak Silica 1 mL cartridge (Waters), washed with ethyl acetate: n-hexane (15:85), and then ethyl acetate: n-hexane (35:65). ). The sample was dried and dissolved in 50% acetonitrile and analyzed by LC / MS-MS.
  • strigolactone-like compound (BPMF) treatment of the present invention can suppress strigolactone biosynthesis and suppress germination of parasitic weeds.
  • Example 4 Stability test The change in activity of the strigolactone-like compound BPMF after standing in water at 20 ° C for 30 days was measured. Briefly, the residual amount of the compound in the solution obtained by hydroponically cultivating rice was calculated using HPLC as in the rice hydroponic liquid test used in Example 3. First, a hydroponic solution adjusted to a predetermined concentration was collected at regular intervals, and after filtering, a predetermined amount (for example, 10 ⁇ l) was analyzed by HPLC. The content was measured by an area value, and the degree of decomposition was calculated by comparing with the standard.
  • BPMF BPMF
  • GR24 a strigolactone with an old enol ether bond frequently used in research, has a half-life at 20 ° C of about 10 days in water, and 5-DS, a natural strigolactone, is about 1.5 days. It is. Therefore, it was shown that the strigolactone-like compound of the present invention is more stable than the conventional strigolactone compound.
  • Example 5 Parasitic weed germination promoting activity
  • TFTF, NPMF, CPMF, BPMF, FPMF, IPMF, MPMF, MSMF, and TBMF are 1 ⁇ M, 10 ⁇ M, or 100 ⁇ M concentrations
  • GR24 is a control compound that is 0.0001 ⁇ M, 0.001 ⁇ M, 0.01 ⁇ M, 0.1 ⁇ M, 1 ⁇ M. Alternatively, it was used at a concentration of 10 ⁇ M.
  • Fig. 11 shows the germination rate (%) of S. hermonthica seeds.
  • “DW” represents a sterile water control.
  • the weed germination promoting activity of the strigolactone-like compound of the present invention was weak.
  • Example 6 Splitting (Rice Branching) Inhibitory Activity of Strigolactone-Like Compound The effect of strigolactone-like compound on rice tiller was examined in the same manner as in Example 1 (1).
  • p-CPMF, m-CPMF, o-CPMF, o-FPMF (1-14), o-BPMF (1-15), p-BPMF, 1-NaphMF (1-16), 2 -NaphMF (NaMF), CNMF (1-17), CQMF (1-19), and TeMF (1-18) and GR24 as controls were used at 1 ⁇ M or 100 nM.
  • PMF and p-CBMF were used at 1 ⁇ M.
  • These figures show the effect of strigolactone-like compounds on rice d10 mutants, which have the activity of suppressing the tiller form of d10 mutants that are strigolactone-deficient mutants. It was shown in a concentration-dependent manner. This form inhibitory activity is a typical activity of strigolactone activity. At 100 nM concentration, p-BPMF showed the strongest activity.
  • Example 7 Parasitic weed germination promoting activity
  • Striga hermonthica which is a parasitic weed.
  • FIG. 13 shows the germination rate (%) of S. hermonthica seeds.
  • “DW” represents a sterile water control.
  • the parasitic weed germination promoting activity of the strigolactone-like compound of the present invention was weak.
  • Example 8 Splitting (Rice Branching) Inhibitory Activity of Strigolactone-Like Compound The effect of strigolactone-like compound on rice tiller was examined in the same manner as in Example 1 (1).
  • test compounds 2-1 (2,3-DCMF), 2-2 (2,4-DCMF), 2-3 (2,5-DCMF) and 2-4 (2,6-DCMF) were used.
  • GR24 was used at 1 ⁇ M or 100 nM as a control at 1 ⁇ M, 100 nM or 10 nM.
  • FIG. 14 shows the effect of strigolactone-like compounds on rice d10 mutants, and strigolactone-like compounds have a concentration of activity that suppresses the tiller morphology of d10 mutants that are strigolactone-deficient mutants. Shown dependently.
  • This form inhibitory activity is a typical activity of strigolactone activity. At 100 nM concentration, the activities of 2-1, 2-2 and 2-3 were high.
  • Example 9 Parasitic weed germination promoting activity
  • the parasitic weed germination promoting activity of a strigolactone-like compound was examined using seeds of Striga hermonthica, which is a parasitic weed.
  • BPMF 2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-6, 2-7, 2-8, 2-9, 2-10, 2-11, 2-12 , 2-13, 2-14, 2-15, 2-16, 2-20, 2-21, 2-22, 2-23 and 2-24 at 1 ⁇ M, 10 ⁇ M or 100 ⁇ M concentrations, 2-5 at 0.1 GR24 was used as a control compound at concentrations of 0.001 ⁇ M, 0.01 ⁇ M, 0.1 ⁇ M, 1 ⁇ M, 10 ⁇ M or 100 ⁇ M at a concentration of ⁇ M, 1 ⁇ M, 10 ⁇ M or 100 ⁇ M.
  • Figures 15-1, 15-2 and 15-3 show the germination rate (%) of S. persimmon hermonthica seeds.
  • “DW” represents a sterile water control.
  • the weed germination promoting activity of the strigolactone-like compound of the present invention was weak.
  • Example 10 Splitting (Rice Branching) Inhibitory Activity of Strigolactone-Like Compound The effect of a strigolactone-like compound on rice tiller was examined in the same manner as in Example 1 (1).
  • test compounds p-BPMF, 2,4-DCMF (2-2), o-BBMF (3-1), o-BPMF (1-15), o-CBMF (3-2), o- CPMF and o-FPMF (1-14) at 100 nM or 10 nM, 2-16, 2-6, 2-17, 2-18 and 2-19 at 0.1 ⁇ M or 1 ⁇ M, and GR24 as control at 1 ⁇ M or 100 nM used.
  • FIGS. 16-1 and 16-2 show the effect of strigolactone-like compounds on rice d10 mutants, which have the activity of suppressing the tiller form of d10 mutants that are strigolactone-deficient mutants. It was shown in a concentration-dependent manner. This form inhibitory activity is a typical activity of strigolactone activity.
  • a novel compound having strigolactone-like activity and easy chemical synthesis is provided.
  • Such compounds can be used in agricultural chemical compositions such as plant branching inhibitors and root parasitic plant control agents. Therefore, the present invention is useful in fields such as agriculture, forestry, agrochemicals, and horticulture.

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Abstract

本発明は、天然型ストリゴラクトンと同等以上の活性を有し、簡便な工程で、かつ安価に化学合成することが可能であり、環境中で安定であり、かつストライガ属やオロバンキ属の種子発芽促進作用がない又は弱い化合物を提供する。具体的には、本発明は、一般式（Ⅲ）で表される化合物又はその塩を提供する。〔式中、Ｘは、低級アルキル基等であり；Ｑは、単結合等であり；環Ｃは、式（Ⅳａ）を有する六員環等であり、ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立して、炭素原子等であり；Ｚ１及びＺ２は、環Ｃの環原子に結合しており、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子等であり、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７、Ｚ３、Ｚ４及びＺ５は、明細書記載のとおりの基である。〕

Description

ストリゴラクトン様活性を有する新規化合物及びその用途
　本発明は、新規化合物及びその用途に関する。具体的には、本発明は、ストリゴラクトン様活性を有する化合物及びその製造方法に関する。また本発明は、該化合物を用いて植物の分枝を抑制させる又は根寄生植物を防除するための方法及び農薬組成物に関する。
　植物の分枝制御は、農園芸作物の生産量の制御等において重要である。それ故、農林業分野においては、効率的で安全、かつ安価な分枝制御剤が求められている。
　植物の枝分かれパターンを制御する重要なホルモンとして、サイトカイニン（トランスゼアチン及びその誘導体）とオーキシン（インドール酢酸及びその誘導体）が知られている。サイトカイニンは、腋芽の成長を促進するホルモンであり、腋芽が休眠から解除されて伸長する際には、茎で局所的かつ一過的に生合成され、腋芽に供給されて腋芽伸長を促進することが知られている。一方、オーキシンは頂芽で生合成され、オーキシントランスポータータンパク質PINを介して、茎中を求基的に移動することによって、植物の腋芽の成長を抑制するホルモンである。したがって、オーキシンは、植物の分枝抑制剤となり得る。しかし、オーキシンは、腋芽の成長を抑制する作用のみならず、細胞分裂促進作用、成長促進作用、子房成長促進作用、発根促進作用等の多様な作用を示すため、当該ホルモンを外部投与した場合、植物体に奇形を生じさせるという問題がある。それ故、実用的な分枝抑制剤としては適していない。また、従来、タバコの腋芽抑制用の農薬としてオーキシン拮抗剤であるマレイン酸ヒドラジドが使用されてきた。しかし、この農薬は、不純物として混在するヒドラジドの発癌性が問題となり、現在では安全性から使用が規制されている。
　一方、テルペノイド系化合物であるストリゴラクトンは、新しい植物ホルモンであり、植物形態形成制御等への多様な応用の可能性が報告されている（特許文献１及び非特許文献１～６）。しかしながら、天然型ストリゴラクトンは貴重であり入手が難しく、また天然型ストリゴラクトン及びその誘導体を化学的に合成するには、通常、何段階もの複雑な反応工程を経なければならない（非特許文献１～６）。それ故、天然型ストリゴラクトンは活性が高いが、製造コスト及び合成時間の関係から大量に合成することは困難であり、実用性に欠けるという問題があった。
　また、天然型ストリゴラクトン及びその誘導体の多くは、根寄生植物であるストライガ属（Striga）やオロバンキ属（Orobanche）の種子発芽を促進する作用があることが知られている（非特許文献７）。これらの根寄生植物は、自己の生存及び成長に必要なエネルギーを獲得するのに必要な光合成を行えないか又は全く葉緑素を持たないため宿主植物の根から養水分を奪って成長する。根寄生植物の寄生により宿主植物の成長は著しく阻害されてしまうため、これらの根寄生植物は、世界各地の農業生産に甚大な被害を与えている。したがって、ストリゴラクトン又はその誘導体を宿主植物を栽培している圃場に施用することは、このような根寄生植物の種子発芽を誘発し、農業生産そのものに影響を与える危険性を内包している。一方で、根寄生植物はその名の通り宿主植物に寄生していないと成長することができないため、宿主植物の栽培前にストリゴラクトン又はその誘導体を圃場に施用することにより、根寄生植物を強制的に発芽させ枯死させる自殺発芽を誘導できる。
　さらにこれまで報告されてきた天然型及び非天然型ストリゴラクトン類の大多数は分解されやすいエノールエーテル結合を有し、この構造がストリゴラクトン様活性を示すための必須構造であると考えられている。しかしながらこれらの化合物はこのエノールエーテル結合を有するが故に、環境中での安定性が低く、実際的な応用が難しくなっている。
WO 2008/152092号
Kondo Y, et al., Biosci Biotech Biochem, 71(11):2781-2786, 2007年 Mangnus EM and Zwanenburg B, J. Agric Food Chem, 40(6):1066-1070, 1992年 Nefkens GHL, et al., J Agric Food Chem, 45(6):2273-2277, 1997年 Galindo JC, et al., J Agric Food Chem, 50(7):1911-1917, 2002年 Zwanenburg B, et al., Pest Manag Sci, 65(5):478-491, 2009年 Akiyama K, et al., Plant Cell Physiol, 51(7):1104-1117, 2010年 Cook et al., Journal of the American Chemical Society, 94: 6198-6199, 1972年
　天然型ストリゴラクトンと同等以上の活性を有し、簡便な工程でかつ安価に化学合成することが可能であり、環境中で安定性を示し、かつ根寄生植物に対して種子発芽促進作用がない又は弱い化合物を開発することが望まれていた。
　上記課題を解決するために本発明者は鋭意研究を重ねた結果、新規な骨格を有し、1段階若しくは2段階と短い反応経路で容易にかつ安価に合成することができ、ストリゴラクトン様活性が高く、しかも環境中における安定性が高い化合物を見出した。またかかる化合物の一部が植物の分枝抑制活性に優れると共に、根寄生植物であるヤセウツボ及びストライガに対する発芽誘導活性が低いことから、これら化合物を根寄生植物の発芽を誘導しない植物分枝抑制剤として用いることができるという知見を得た。さらに、かかる化合物の一部が植物の分枝抑制活性が優れないと共に、根寄生植物に対する発芽誘導活性が高いことから、これら化合物は根寄生植物の自殺発芽を誘導できるという知見も得た。本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、すなわち、以下を包含する。
［１］以下の一般式（III）で表される化合物又はその塩。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
〔式中、
　Xは、低級アルキル基、低級アルケニル基、低級アルキニル基、ハロゲン原子、OH基、CN基、NO2基、CF3基、カルボキシル基、又は低級アルキル基若しくはハロゲン原子で置換されているカルボキシル基であり、
　Qは、単結合、－CO－又は－CH2－であり、
　環Cは、以下の式（IVa）若しくは（IVb）を有する六員環、又は式（IVc）若しくは（IVd）を有する五員環であり、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
　ここで、式（IVa）及び（IVb）におけるR1、R2、R3及びR4は、それぞれ独立して、ハロゲン原子又は酸素原子と結合していてもよい炭素原子、窒素原子、硫黄原子又は酸素原子であり、
　式（IVc）及び（IVd）におけるR5、R6及びR7は、それぞれ独立して、ハロゲン原子又は酸素原子と結合していてもよい炭素原子、窒素原子、硫黄原子又は酸素原子であり、
　式（IVa）及び（IVc）におけるZ1及びZ2は、環Cの環原子に結合しており、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、NO2基、CF3基、CN基、アルキル基、アルコキシ基、カルボキシル基、低級アルキル基若しくはハロゲン原子で置換されているカルボキシル基、アリール基若しくはアリールオキシ基、又は低級アルキル若しくはハロゲン原子で置換されているアリール基若しくはアリールオキシ基であり、
　式（IVb）及び（IVd）におけるZ3及びZ4は、それぞれ独立して、Z5と結合して五員環又は六員環を形成する炭素原子、窒素原子、硫黄原子又は酸素原子であり、Z5は、Z3及びZ4と結合して五員環又は六員環を形成する、炭素原子、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子からなる群より選択される原子から構成される基である。〕
［２］Qが単結合である、請求項１に記載の化合物又はその塩。
［３］環Cが式（IVa）を有する六員環である、［１］又は［２］に記載の化合物又はその塩。
［４］R1、R2、R3及びR4、又はR5、R6及びR7が、炭素原子、又はハロゲン原子若しくは酸素原子と結合している炭素原子である、［１］～［３］のいずれかに記載の化合物又はその塩。
［５］環Cが、Z1が水素原子、ハロゲン原子、NO2基、CF3基、メトキシ基、COOCH3基、t-ブチル基又はCN基であり、Z2が水素原子である式（IVa）又は（IVc）を有する環である、［１］～［４］のいずれかに記載の化合物又はその塩。
［６］環Cが、アリール基若しくはアリールオキシ基、又は低級アルキル若しくはハロゲン原子で置換されているアリール基若しくはアリールオキシ基である、［１］～［４］のいずれかに記載の化合物又はその塩。
［７］環Cが、Z1及びZ2が、それぞれ独立してハロゲン原子、CN基又はCF3基である式（IVa）又は（IVc）を有する環である、［１］～［４］のいずれかに記載の化合物又はその塩。
［８］Xがメチル基である、請求項１～７のいずれか１項に記載の化合物又はその塩。
［９］以下の一般式（V）で表される化合物又はその塩である、［１］～［８］のいずれかに記載の化合物又はその塩。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
〔式中、Qは、単結合又は－CO－であり、Z1及びZ2は、環Cの炭素原子に結合しており、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、NO2基、CF3基、CN基、アルキル基、アルコキシ基、カルボキシル基、低級アルキル基若しくはハロゲン原子で置換されているカルボキシル基であるか、Z1及びZ2は環Cと一緒に、アリール基若しくはアリールオキシ基、又は低級アルキル若しくはハロゲン原子で置換されているアリール基若しくはアリールオキシ基である。〕
［１０］以下の一般式（I）で表される環C誘導体：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
〔式中、
　Qは、単結合、－CO－又は－CH2－であり、
　環Cは、以下の式（IVa）若しくは（IVb）を有する六員環、又は式（IVc）若しくは（IVd）を有する五員環であり、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
　ここで、式（IVa）及び（IVb）におけるR1、R2、R3及びR4は、それぞれ独立して、ハロゲン原子又は酸素原子と結合していてもよい炭素原子、窒素原子、硫黄原子又は酸素原子であり、
　式（IVc）及び（IVd）におけるR5、R6及びR7は、それぞれ独立して、ハロゲン原子又は酸素原子と結合していてもよい炭素原子、窒素原子、硫黄原子又は酸素原子であり、
　式（IVa）及び（IVc）におけるZ1及びZ2は、環Cの環原子に結合しており、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、NO2基、CF3基、CN基、アルキル基、アルコキシ基、カルボキシル基、低級アルキル基若しくはハロゲン原子で置換されているカルボキシル基、アリール基若しくはアリールオキシ基、又は低級アルキル若しくはハロゲン原子で置換されているアリール基若しくはアリールオキシ基であり、
　式（IVb）及び（IVd）におけるZ3及びZ4は、それぞれ独立して、Z5と結合して五員環又は六員環を形成する炭素原子、窒素原子、硫黄原子又は酸素原子であり、Z5は、Z3及びZ4と結合して五員環又は六員環を形成する、炭素原子、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子からなる群より選択される原子から構成される基である。〕
と、以下の一般式（II）で表されるラクトンの臭素化物：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
〔式中、
　Xは、低級アルキル基、低級アルケニル基、低級アルキニル基、ハロゲン原子、OH基、CN基、NO2基、CF3基、カルボキシル基、又は低級アルキル基若しくはハロゲン原子で置換されているカルボキシル基である。〕
とを塩基性条件下にて反応させ、式（III）で表される化合物：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
〔式中、X、Q、環C、Z1及びZ2は、前記定義の通りである。〕
を得る工程を含む、式（III）で表される化合物又はその塩の製造方法。
［１１］［１］～［９］のいずれかに記載の少なくとも1つの化合物及び／又はその塩と農学上許容される担体とを含むことを特徴とする農薬組成物。
［１２］植物分枝抑制剤である、［１１］に記載の農薬組成物。
［１３］植物が作物植物又は園芸植物である、［１２］に記載の農薬組成物。
［１４］根寄生植物防除剤である、［１１］に記載の農薬組成物。
［１５］根寄生植物がハマウツボ科（Orobanchaceae）に属する植物である、［１４］に記載の農薬組成物。
［１６］［１］～［９］のいずれかに記載の少なくとも1つの化合物及び／又はその塩を植物又は該植物が生育する培地若しくは土壌に施用する工程を含む、植物の分枝を抑制させる方法。
［１７］［１］～［９］のいずれかに記載の少なくとも1つの化合物及び／又はその塩を植物又は該植物が生育する培地若しくは土壌に施用する工程を含む、植物に寄生する根寄生植物を防除する方法。
　本発明により、ストリゴラクトン様活性を有し、かつ化学合成の容易な新規化合物が提供される。かかる化合物は、高い植物分枝抑制活性を有し、ストライガ属やオロバンキ属などの根寄生植物の種子発芽を促進する活性が低いため、土壌散布が可能である。また、かかる化合物の一部は、高い植物分枝抑制活性を有しないが、ストライガ属やオロバンキ属などの根寄生植物の種子発芽を促進する活性が高いため、根寄生植物に自殺発芽を誘導するための土壌散布が可能である。
　本発明の化合物は、フィードバック阻害により宿主植物の内因性ストリゴラクトン生合成を抑制して根寄生植物の生存を低減することにより、又は強制的な根寄生植物の発芽を誘導することにより、根寄生植物防除剤においても用いることができる。
　さらに本発明の化合物は、環境中で安定性を有し、長期にわたって活性を示すことができる。そのため、量的な問題及び安定性の問題のために実用化が困難であったストリゴラクトンの農業への実用化が期待される。
　また、本発明の化合物の製造方法により、安価な材料で、かつ少ない工程でストリゴラクトン様化合物を合成することができる。
本発明のストリゴラクトン様化合物の構造の一例を、公知のストリゴラクトン誘導体GR24の構造と共に示す。 本発明のストリゴラクトン様化合物の構造の別の例を、公知のストリゴラクトン誘導体GR24の構造と共に示す。 本発明のストリゴラクトン様化合物の構造の一例を示す。 本発明のストリゴラクトン様化合物の構造の一例を示す。 本発明のストリゴラクトン様化合物の構造の一例を示す。 本発明のストリゴラクトン様化合物の構造の一例を示す。 イネにおけるストリゴラクトン様化合物の分枝抑制活性を示すグラフである。 イネにおけるストリゴラクトン様化合物の分枝抑制活性を示す写真である。 イネにおける分枝抑制活性に対するストリゴラクトン様化合物の濃度依存性を示すグラフである。 イネにおけるストリゴラクトン様化合物の分枝抑制活性の経時的変化を示すグラフである。 シロイヌナズナにおけるストリゴラクトン様化合物の分枝抑制活性を示すグラフである。 シロイヌナズナにおけるストリゴラクトン様化合物の分枝抑制活性を示す写真である。 ストリゴラクトン様化合物処理後のOrobanche minorの発芽率（％）を示すグラフである。 ストリゴラクトン様化合物処理後のStriga hermonthicaの発芽率（％）を示すグラフである。 ストリゴラクトン様化合物処理後のイネにおける根からの内因性ストリゴラクトン滲出量を示すグラフである。 ストリゴラクトン様化合物処理後のStriga hermonthicaの発芽率（％）を示すグラフである。 イネにおけるストリゴラクトン様化合物の分枝抑制活性を示すグラフである。 イネにおけるストリゴラクトン様化合物の分枝抑制活性を示すグラフである。 イネにおけるストリゴラクトン様化合物の分枝抑制活性を示すグラフである。 ストリゴラクトン様化合物処理後のStriga hermonthicaの発芽率（％）を示すグラフである。 イネにおけるストリゴラクトン様化合物の分枝抑制活性を示すグラフである。 ストリゴラクトン様化合物処理後のStriga hermonthicaの発芽率（％）を示すグラフである。 ストリゴラクトン様化合物処理後のStriga hermonthicaの発芽率（％）を示すグラフである。 ストリゴラクトン様化合物処理後のStriga hermonthicaの発芽率（％）を示すグラフである。 イネにおけるストリゴラクトン様化合物の分枝抑制活性を示すグラフである。 イネにおけるストリゴラクトン様化合物の分枝抑制活性を示すグラフである。
　以下、本発明を詳細に説明する。本願は、2010年9月30日に出願された日本国特許出願第2010-221766号の優先権を主張するものであり、上記特許出願の明細書及び／又は図面に記載される内容を包含する。
　本発明は、ストリゴラクトン様の活性を有する化合物（本明細書中、「ストリゴラクトン様化合物」ともいう）及びその用途に関する。本発明において「ストリゴラクトン様活性」とは、天然型ストリゴラクトン及びその誘導体において見られる活性を意味し、例えば植物分枝抑制活性、及び場合により根寄生植物の発芽促進活性が含まれる。ここで「植物分枝抑制」とは、植物の成長過程においてその植物の分枝を抑制することをいう。本明細書において「分枝」とは、茎、幹及び枝から新たな成長を行う先端となる側芽又は脇芽が発生及び伸長することをいう。単子葉植物等に代表される根際から新たな側芽が発生し、伸長する「分げつ」も本明細書においては分枝に含まれる。また、「根寄生植物の発芽促進」とは、宿主植物に寄生して栄養を吸収して成長する根寄生植物の発芽過程においてその発芽の開始を早めたり、発芽率を高めることをいう。
　本発明のストリゴラクトン様化合物は、以下の一般式（III）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
〔式中、
　Xは、低級アルキル基、低級アルケニル基、低級アルキニル基、ハロゲン原子、OH基、CN基、NO2基、CF3基、カルボキシル基、又は低級アルキル基若しくはハロゲン原子で置換されているカルボキシル基であり、
　Qは、単結合、－CO－又は－CH2－であり、
　環Cは、以下の式（IVa）若しくは（IVb）を有する六員環、又は式（IVc）若しくは（IVd）を有する五員環であり、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
　ここで、式（IVa）及び（IVb）におけるR1、R2、R3及びR4は、それぞれ独立して、ハロゲン原子又は酸素原子と結合していてもよい炭素原子、窒素原子、硫黄原子又は酸素原子であり、
　式（IVc）及び（IVd）におけるR5、R6及びR7は、それぞれ独立して、ハロゲン原子又は酸素原子と結合していてもよい炭素原子、窒素原子、硫黄原子又は酸素原子であり、
　式（IVa）及び（IVc）におけるZ1及びZ2は、環Cの環原子に結合しており、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、NO2基、CF3基、CN基、アルキル基、アルコキシ基、カルボキシル基、低級アルキル基若しくはハロゲン原子で置換されているカルボキシル基、アリール基若しくはアリールオキシ基、又は低級アルキル若しくはハロゲン原子で置換されているアリール基若しくはアリールオキシ基であり、
　式（IVb）及び（IVd）におけるZ3及びZ4は、それぞれ独立して、Z5と結合して五員環又は六員環を形成する炭素原子、窒素原子、硫黄原子又は酸素原子であり、Z5は、Z3及びZ4と結合して五員環又は六員環を形成する、炭素原子、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子からなる群より選択される原子から構成される基である。〕
　本明細書中、「ハロゲン原子」は、フッ素（F）、塩素（Cl）、臭素（Br）及びヨウ素（I）からなる群より選択される原子である。
　「アルキル基」は、炭素数1～10個、好ましくは1～3個の直鎖状又は分岐状のアルキル基である。具体的にはメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基などが含まれる。
　「低級アルキル基」は、炭素数1～5個、好ましくは1～3個の直鎖状又は分岐状のアルキル基である。具体的にはメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基が含まれる。
　「低級アルケニル基」は、炭素数2～5個、好ましくは2～3個の直鎖状又は分岐状のアルケニル基である。具体的にはエテニル基、プロペニル基又はこれらの異性体等が含まれる。
　「低級アルキニル基」は、炭素数2～5個、好ましくは2～3個の直鎖状又は分岐状のアルキニル基である。具体的には、エチニル基又はプロピニル基が含まれる。
　「アルコキシ基」は、炭素数1～5個、好ましくは1～3個の直鎖状又は分岐状のアルキル基が酸素原子に結合してなる基（R－O－）である。具体的には、メトキシ基、エトキシ基などが含まれる。
　「アリール基」は、芳香族炭化水素の基であり、具体的には、アリール基、ベンジル基、トリル基、ナフチル基などである。
　「アリールオキシ基」は、芳香族炭化水素が酸素原子に結合してなる基である。具体的には、フェノキシ基、ナフトキシ基などが含まれる。
　「カルボキシル基」は、COOR基とも表され、Rは、水素原子、低級アルキル基又はハロゲン原子とすることができる。
　上述した基及び環（五員環及び六員環を含む）はそれぞれ、可能であれば（例えばその炭素原子又は環原子において）、ハロゲン原子、酸素原子、低級アルキル基、低級アルケニル基、低級アルキニル基、OH基、CN基、NO2基、CF3基、カルボキシル基などによりさらに置換されていてもよいし、置換されていなくてもよい。
　一般式（III）において、Qは単結合であることが好ましい。具体的には、一般式（III）は、以下の一般式（IIIa）、（IIIb）、（IIIc）又は（IIId）を有することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
　一般式（III）において、式（IVa）又は（IVb）におけるR1、R2、R3及びR4は、炭素原子、又はハロゲン原子若しくは酸素原子と結合している炭素原子であることが好ましい。また式（IVc）又は（IVd）におけるR5、R6及びR7は、炭素原子、又はハロゲン原子若しくは酸素原子と結合している炭素原子であることが好ましい。
　環Cは、好ましくは式（IVa）又は（IVb）を有する六員環、より好ましくは式（IVa）を有する六員環である。
　環Cが式（IVa）又は（IVc）を有する環である場合、好ましくは、Z1が水素原子、ハロゲン原子、NO2基、CF3基、メトキシ基、COOCH3基、t-ブチル基又はCN基であり、Z2が水素原子である。その際、Z1は、任意の位置に存在することができ、オルト、メタ又はパラの位置でありうる。
　環Cは、好ましくはアリール基若しくはアリールオキシ基、又は低級アルキル若しくはハロゲン原子で置換されているアリール基若しくはアリールオキシ基である。
　また環Cが式（IVa）又は（IVc）を有する環である場合、好ましくは、Z1及びZ2が、それぞれ独立してハロゲン原子、CN基、CF3基又はNO2基である。例えば、Z1及びZ2は、Cl及びCl、Br及びBr、F及びF、I及びI、CF3及びCF3、CN及びCN、Br及びF、Br及びCN、Br及びNO2、Br及びCl、又はCl及びFの組み合わせとすることができる。Z1及びZ2は、任意の位置に存在することができる。
　一般式（III）において、Xはメチル基であることが好ましい。
　一般式（III）の好ましい構造は、以下の一般式（V）で表される：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
〔式中、Qは、単結合又は－CO－であり、Z1及びZ2は、環Cの炭素原子に結合しており、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、NO2基、CF3基、CN基、アルキル基、アルコキシ基、カルボキシル基、低級アルキル基若しくはハロゲン原子で置換されているカルボキシル基であるか、Z1及びZ2は環Cと一緒に、アリール基若しくはアリールオキシ基、又は低級アルキル基若しくはハロゲン原子で置換されているアリール基若しくはアリールオキシ基である〕。
　上記一般式（V）において、一実施形態において、Z1又はZ2の一方は水素原子である。別の実施形態では、Z1及びZ2の両方が水素原子ではない。
　また、一般式（III）で表される化合物の特に好ましい例として、例えば図１A～Fに示されるBPMF（p-BPMF、o-BPMF）、TFTF、CPMF（p-CPMF、m-CPMF及びo-CPMF）、NPMF（p-NPMF、o-NPMF）、FPMF（p-FPMF、o-FPMF）、IPMF、CBMF（p-CBMF、o-CBMF）、PMF、MPMF、MSMF（p-MSMF、o-MSMF）、TBMF、NaMF（1-NaphMF、2-NaphMF）、CNMF、TeMF、CQMF、DCMF（2,3-DCMF、2,4-DCMF、2,5-DCMF、2,6-DCMF、2-5、2-6、2-7、2-8、2-9、2-10、2-11、2-12、2-13、2-14、2-15、2-16、2-17、2-18、2-19、2-20、2-21、2-22、2-23、2-24及びo-BBMFが挙げられる。
　一般式（III）で表される化合物又はその塩は、当技術分野で公知の方法により合成することができる。例えば、下記のスキームに示されるように、一般式（I）で表される解離性OH基を有する環C誘導体と、一般式（II）で表されるラクトンの臭素化物とを塩基性条件下にて反応させることにより、容易にかつ高収率で、式（III）で表される化合物を得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
〔式中、X、Q、環C、Z1及びZ2は、上記定義の通りである〕。
　一般式（I）で表される環C誘導体は、一般に市販の試薬から容易に入手できる、又は簡単な官能基変換により合成可能である。一般式（II）で表されるラクトンの臭素化物は、市販品を使用することも可能であり、又はラクトンの誘導体から簡便に合成することができる。上記環C誘導体とラクトン臭素化物とのモル比は、限定されるものではないが、通常0.1～10、好ましくは0.5～2である。
　反応は、適切な溶媒において塩基性条件下にて行う。使用する溶媒は、特に限定されるものではなく、公知の有機溶媒、例えばケトン（アセトン、メチルエチルケトン等）、芳香族炭化水素（ベンゼン、トルエン、キシレン等）、脂肪族炭化水素（ヘキサン、ヘプタン等）、エーテル（ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等）、ハロゲン化炭化水素（二塩化メチレン、クロロホルム、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等）、ニトリル（アセトニトリル等）、非プロトン性極性溶媒（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等）；及び水性溶媒、例えば水、並びにこれらの混合物などを使用することができる。塩基性条件は、例えば塩基を溶媒中に溶解することにより調節する。塩基としては、無機塩基、例えば炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の炭酸塩類；水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の水酸化物；水素化ナトリウム、水素化カリウム、水素化カルシウム等のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の水素化物；並びに有機塩基、例えばトリエチルアミン、ピリジン、ナトリウムエトキシド、カリウムt-ブトキシド等を使用することができる。
　反応温度は、室温、すなわち5～80℃、好ましくは10～60℃、より好ましくは15～50℃であり、反応時間は、1～24時間、好ましくは1～10時間、より好ましくは2～5時間である。その他の反応条件として、反応を撹拌しながら行うことが好ましい。
　以上の工程によって、目的とする化合物が得られる。式（III）で表される化合物は、NMR又はMass Spectrum（例えば、EIMS）のような質量分析法などの当技術分野で公知の測定技術によってその存在を確認することができる。反応後、公知の単離及び精製方法により、例えば限定されるものではないが、濾過、高速液体クロマトグラフィー（HPLC）、カラムクロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、再結晶などの方法を単独で又は適宜組み合わせて、目的の化合物を単離・精製することができる。
　上述した本発明のストリゴラクトン様化合物の製造方法は、公知のストリゴラクトン及びその誘導体と比べてその構造が比較的単純であることから、化学合成を安価でかつ容易に行うことができ、大量生産も可能で実用化も容易という利点を有する。
　式（III）で表される化合物は、分子中の置換基中の酸性基が、無機塩基又は有機塩基等と塩基塩を形成することができ、また、分子中の置換基中の塩基性基が、無機酸又は有機酸等と酸付加塩を形成することができる。このような塩基塩及び酸付加塩は、農学上許容される塩であれば本発明に包含される。例えば、無機酸付加塩としては、例えば、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸及び過塩素酸との塩が挙げられ、有機酸付加塩としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、コハク酸、安息香酸、パラトルエンスルホン酸、メタンスルホン酸及びトリフルオロ酢酸との塩が挙げられ、無機塩基塩としては、例えば、アルカリ金属（ナトリウム、カリウム等）、アルカリ土類金属（カルシウム、マグネシウム等）及びアンモニアの塩、また、有機塩基塩としては、例えば、ジメチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルアニリン、ピペラジン、ピロリジン、ピペリジン、ピリジン、フェニルエチルアミン、ベンジルアミン、エタノールアミン及びジエタノールアミンとの塩などが挙げられる。上記の塩は、当技術分野で公知であり、当業者であれば慣用的な方法により生成することができる。
　また式（III）で表される化合物は、不斉炭素原子及び二重結合に基づく光学異性体、幾何異性体などの立体異性体を包含することもある。かかる異性体及びそれらの混合物も、本発明の範囲に包含される。さらに式（III）で表される化合物には、溶媒和物（例えば、水和物等）の形態、結晶形態及び／又は非結晶形態の形態、並びにプロドラッグの形態をとるものが全て包含される。
　上述した本発明の式（III）で表されるストリゴラクトン様化合物は、天然型ストリゴラクトンと同等以上の活性を有し、環境中で安定であり、また簡便な工程でかつ安価に化学合成することが可能である。ストリゴラクトンには主に2つの活性があり、1つは植物の枝分かれ抑制活性であり、もう1つは根寄生植物の発芽促進活性である。なお、本発明のストリゴラクトン様化合物の中には、根寄生植物に対して種子発芽促進作用がない若しくは弱いものと、根寄生植物の発芽促進活性を有するものとが含まれる。従って、それらの活性の有無に応じて化合物を使い分けることができる。
　本発明のストリゴラクトン様化合物は、植物に対するストリゴラクトン様活性を示すため、農薬組成物において用いることができる。すなわち本発明は、上述した少なくとも1つのストリゴラクトン様化合物及び／又はその塩と農学上許容される担体とを含む農薬組成物を提供する。
　本発明の農薬組成物は、植物分枝抑制活性を有するものであるため、植物分枝抑制剤として用いることができる。「植物分枝抑制剤」とは、植物の分枝抑制作用を有する薬剤をいう。本発明の農薬組成物を用いて、植物の分枝を制御することが可能となる。例えば、分枝を抑制して分枝数を減少させ、相対的に頂芽の伸長を促進させたい場合に有用である。例えば、タバコに適用して側芽を抑制することや、キク等の園芸植物に適用して摘蕾の手間を省くことができる。あるいは逆に、休耕地等に農薬として適用して雑草の分げつを抑制することによりその増殖・繁茂を防止することもできる。
　本発明の植物分枝抑制剤の対象となる植物は、本発明のストリゴラクトン様化合物によってその分枝を抑制させることができる植物であれば、単子葉植物及び双子葉植物のいずれでもよい。対象植物は、好ましくは作物植物、例えば限定されるものではないが、穀類植物（イネ、コムギ、オオムギ、トウモロコシ等）；油脂植物（ナタネ、ヒマワリ、ゴマ等）；野菜植物、例えばナス科植物（トマト、ピーマン、ナス、ジャガイモ、トウガラシ、タバコ等）、ウリ科植物（ウリ、キュウリ、カボチャ等）、ヒルガオ科植物（サツマイモ等）、セリ科植物（ニンジン、セリ、セロリ等）、キク科植物（ゴボウ、シュンギク等）、アカザ科植物（ホウレンソウ、フダンソウ等）、ネギ科植物（ネギ、ワケギ、ニラ、ラッキョウ等）、ショウガ科植物（ショウガ等）；果物植物（ブドウ、リンゴ、ミカン等）；マメ科植物（ダイズ、ピーナッツ、エンドウ等）である。また対象植物は、園芸植物（バラ、カーネーション、キク等）、その他の植物（ワタ、アマ等）であってもよい。
　また本発明の農薬組成物は、根寄生植物の発芽促進活性を有する場合には強制的な根寄生植物発芽誘導により、また根寄生植物の発芽促進活性を有しない場合にはフィードバック阻害による宿主植物の内因性ストリゴラクトン生合成抑制による根寄生植物の生存の低減により、根寄生植物を低減又は防除することができる。従って、本発明の農薬組成物は、根寄生植物防除剤として用いることができる。「根寄生植物防除剤」とは、宿主植物に寄生して栄養を吸収して成長する根寄生植物の発芽及び／又は生長を、抑制及び／又は低減する作用を有する薬剤をいう。例えば、作物植物や園芸植物を宿主として寄生する根寄生植物は、その作物植物又は園芸植物の栽培前の圃場に本発明の農薬組成物を適用し、強制的にその発芽を促進させることによって防除が容易となる。また、根寄生植物が寄生する宿主植物に対して本発明の農薬組成物を適用し、本発明のストリゴラクトン様化合物による内因性ストリゴラクトン生合成のフィードバック阻害によって、宿主植物におけるストリゴラクトン量が減少することによって、ストリゴラクトンを欠損する根寄生植物は宿主植物に寄生することができなくなるため、結果的に宿主植物における根寄生植物による被害を低減することができる。
　本発明の根寄生植物防除剤により防除の対象となる根寄生植物は、本発明のストリゴラクトン様化合物によって防除することができる根寄生植物であれば特に限定されるものではなく、例えばハマウツボ科（Orobanchaceae）に属する植物である。より具体的には、ハマウツボ属（Orobanche）に属する植物、例えばヤセウツボ（Orobanche minor）、ストライガ属（Striga）に属する植物、例えばストライガ（Striga hermonthica）などが防除対象となる。
　本発明の農薬組成物は、有効成分として本発明のストリゴラクトン様化合物又はその塩の少なくとも1種を、使用目的によって適当な農学上許容される担体と組み合わせて提供される。「農学上許容される担体」とは、農薬組成物の施用を容易にし、その分解を阻害若しくは抑制し又は／及びその作用速度を制御する物質であって、野外及び屋内を含む植物の栽培に施用しても、土壌及び水質等の環境に対する有害な影響がないか又は小さい、あるいは動物、特にヒトに対する有害性がないか又は低いものをいう。例えば、担体及び補助剤である。
　上記担体としては、液体担体及び固体担体のいずれでも使用できる。好適な液体担体（溶剤）としては、水、アルコール類（メチルアルコール、エチルアルコール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール等）、エーテル類（ジオキサン、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、フロピレングリコールモノメチルエーテル等）、ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン等）、脂肪族炭化水素類（ケロシン、灯油、燃料油、機械油等）、芳香族炭化水素類（ベンゼン、トルエン、キシレン、ソルベントナフサ、メチルナフタレン等）、ハロゲン化炭化水素類（メチレンクロリド、クロロホルム、四塩化炭素等）、アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等）、エステル類（酢酸エチルエステル、酢酸ブチルエステル、脂肪酸グリセリンエステル等）、ニトリル類（アセトニトリル、プロピオニトリル等）、又はそれらの2種以上の混合溶媒が挙げられる。
　好適な固体担体としては、植物性粉末（例えば、大豆粉、タバコ粉、小麦粉、木粉等）、鉱物性粉末（例えば、カオリン、ベントナイト、クレイ、滑石粉、ロウ石粉等のタルク、珪藻土、雲母粉等のシリカ等）、アルミナ、硫黄粉末、活性炭、炭酸カルシウム、硫酸アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、乳糖、尿素、又はそれらの2種以上の混合物が挙げられる。
　好適な補助剤としては、粉砕天然鉱物、粉砕合成鉱物、乳化剤、分散剤、懸濁剤、界面活性剤、酸化防止剤、防腐剤、展着剤、湿展剤、浸透剤、粘漿剤、安定剤、固着剤、吸着剤等が挙げられる。
　粉砕天然鉱物としては、例えば、カオリン、クレイ、タルク及びチョークが挙げられる。粉砕合成鉱物としては、例えば、高分散シリカ及びシリケートが挙げられる。
　乳化剤としては、非イオン性乳化剤やアニオン性乳化剤（例えば、ポリオキシエチレン脂肪アルコールエーテル、アルキルスルホネート及びアリールスルホネート）が挙げられる。分散剤としては、例えば、リグノ亜硫酸廃液及びメチルセルロースが挙げられる。
　界面活性剤は、陽イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤及び非イオン界面活性剤などいずれでもよく、単独又は2種類以上を混合して用いてもよい。例えば、界面活性剤としては、リグノスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、フェノールスルホン酸、ジブチルナフタレンスルホン酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩及びアンモニウム塩、アルキルアリールスルホネート、アルキルスルフェート、アルキルスルホネート、脂肪アルコールスルフェート、脂肪酸及び硫酸化脂肪アルコールグリコールエーテル、さらに、スルホン化ナフタレン及びナフタレン誘導体とホルムアルデヒドの縮合物、ナフタレン又はナフタレンスルホン酸とフェノール及びホルムアルデヒドの縮合物、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、エトキシル化イソオクチルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール、アルキルフェニルポリグリコールエーテル、トリブチルフェニルポリグリコールエーテル、トリステアリルフェニルポリグリコールエーテル、アルキルアリールポリエーテルアルコール、アルコール及び脂肪アルコール／エチレンオキシドの縮合物、エトキシル化ヒマシ油、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、エトキシル化ポリオキシプロピレン、ラウリルアルコールポリグリコールエーテルアセタール、ソルビトールエステル、リグノ亜硫酸廃液、及びメチルセルロースが挙げられる。
　酸化防止剤としては、例えば、ジブチルヒドロキシトルエン、4,4-チオビス-6-tert-ブチル-3-メチルフェノール等が挙げられる。防腐剤としては、例えば、ソルビン酸、ソルビン酸カリウム等が挙げられる。
　本発明の農薬組成物は、前記農学上許容される担体の他に、本発明の農薬組成物の作用効果に影響しない範囲において、他の農薬活性成分、例えば他の植物分枝抑制剤、殺虫剤、殺昆虫剤、除草剤、殺菌剤、肥料（例えば、尿素、硝酸アンモニウム、過リン酸塩）を含むこともできる。
　本発明の農薬組成物における有効成分の含有割合は、有効成分（ストリゴラクトン様化合物）の種類、組成物の形態、施用方法、施用目的、施用対象植物の種類などによって異なる。当技術分野の技術常識の範囲において農薬組成物に含まれる有効成分が施用後に対象植物に対して所望の量となるように各条件を勘案し、該農薬組成物における有効成分の含有量を決定することができる。一般的な有効成分の含有割合は、農薬組成物の全量に対して、約0.1～99重量％、好ましくは約1～80重量％、より好ましくは約1～50重量％である。具体的には、乳剤、液剤、水和剤（例えば顆粒水和剤）などで用いる場合は、通常約1～80重量％、好ましくは約1～20重量％が適当である。油剤、粉剤などで用いる場合は、通常約0.1～50重量％、好ましくは約0.1～20重量％が適当である。粒剤などで用いる場合は、通常約1～50重量％、好ましくは約5～20重量％が適当である。有効成分以外の担体及び補助剤の含量は、有効成分の種類及び含量、他の農薬活性成分の種類及び含量、並びに組成物の形態及び施用方法などによって異なるが、通常約0.001～99.9重量％、好ましくは約1～99重量％である。乳剤、水和剤（例えば、顆粒水和剤）などは使用に際して、水などで適宜希釈増量（例えば、約100～5000倍）して散布することも可能であり、そのような希釈剤の量も考慮することができる。
　本発明の農薬組成物の形態は、慣用の製剤形態、例えば、直接散布、噴霧、散粉、塗布及び／又は浸漬により施用することができる、溶液剤、油性分散液剤、エマルション剤、マイクロエマルジョン、フロアブル剤、水和剤、懸濁製剤、粉剤、散剤、ペースト剤、ペレット剤、マイクロカプセル、軟膏、エーロゾル剤、錠剤及び粒剤とすることができる。これらの製剤は、有効成分を、液体担体に溶解若しくは分散させ、又は適当な固体担体と混合若しくは吸着させ、必要な場合には、例えば乳化剤、懸濁剤、展着剤、浸透剤、湿潤剤、粘漿剤、安定剤等を添加して、慣用的な方法により調製することができる。
　本発明の農薬組成物を施用する方法は、対象の植物に分枝抑制効果を付与する又は対象の根寄生植物を防除することができれば、特に限定されるものではない。当技術分野で公知の方法によって、本発明の農薬組成物を植物の全体若しくは一部（種子、実生、根など）、又は植物が生育する培地若しくは土壌に施用すればよい。
　例えば、水耕栽培であれば、水耕液（培地）中に添加することができる。この方法は、本発明の農薬組成物を容易にかつ均一に施用できる点で好ましい方法である。この場合、施用された本発明の農薬組成物は、根部より吸収されて植物体全体に行き渡り、本発明の効果を発揮することができる。
　また、本発明の農薬組成物を土壌に散布、噴霧、散粉などすることにより施用することもできる。圃場のような広範囲に施用する場合に便利な方法である。もちろん屋内土耕栽培においても利用できる。あるいは、本発明の農薬組成物を除放性の封入体に封入して間接的に施用することもできる。この場合も、施用された本発明の農薬組成物は、根部より吸収されて植物体全体に行き渡り、本発明の効果を発揮することができる。
　さらに、本発明の農薬組成物を含む液体形態の薬剤を、植物全体又はその一部に塗布、噴霧、浸漬、注入又は散布することによって施用することもできる。前記塗布等する部位は、種子、茎部、葉柄基部等の所望の箇所に行えばよく、限定されるものではない。この方法は、植物の特定部位で局所的に分枝作用を抑制させたい場合に有効である。
　本発明の農薬組成物の施用量は、前述のように公知のストリゴラクトン誘導体よりも高い活性を有することから、より少量の施用量で大きな作用効果を奏することができる。しかし、その具体的な施用量は、使用する有効成分の種類、並びに施用する対象植物の種類、施用目的及び施用方法などによって変化する。例えば、同じ対象植物の分枝を抑制させたい場合であっても、施用目的が分枝を完全抑制させたい場合には、若干の分枝を抑制させたい場合と比較して、より多くの量を施用する必要がある。また、水耕栽培の場合と同等の効果を期待して圃場に直接施用する場合には、より多くの量を施用する必要がある。土中では微生物の分解作用により有効成分の分解速度が水耕液中と比較して一般に早いためである。これらは、当業者が状況、目的及び必要に応じて適宜定めればよい。
　本発明の農薬組成物の施用量は、目的の効果を達成することができる量、例えば有効成分0.01～1.5kg／ha程度、好ましくは1～1500g／ha程度である。また種子の処理に使用する場合には、施用量は、有効成分量として、種子100kg当たり通常1～1500g、好ましくは10～500gである。
　施用量の一例を挙げれば、イネの水耕栽培において分枝を完全抑制させたい場合には、本発明の農薬組成物は、有効成分の濃度が終濃度で0.1nM～50μM、好ましくは1nM～10μM、より好ましくは10nM～1μMとなるように水耕液に添加すればよい。通常は、約10nMの有効成分濃度で十分な抑制効果が期待できる。
　また、上述のように、本発明の農薬組成物を植物又は植物が生育する培地若しくは土壌に施用することによって、該植物の分枝を抑制させる方法及び根寄生植物を防除する方法も、本発明に包含される。
　本発明の有効成分であるストリゴラクトン様化合物は、環境中において比較的安定であるため、施用量及び施用回数が少ないこと、長期にわたって活性が持続することの利点がある。これは、同じく植物ホルモンであるオーキシンの場合、天然型であるインドール酢酸ではその環境中における不安定性のために実用化できなかったが、合成オーキシンである2,4-Dの開発により、植物ホルモン攪乱型除草剤として広く使用されるに至ったことを考慮すると、優れた利点といえる。
　以下の実施例を用いて、本発明を具体的に説明する。ただし、ここで示す実施例は、一具体例に過ぎず、本発明の範囲を何ら限定するものではない。
［合成例１］5-(4-ブロモフェノキシ)-3-メチルフラン-2(5H)-オンの合成
　炭酸カリウム2gを水30mlに溶解し、4-臭素化フェノール1.73g（10mmol）を溶解させた二塩化メチレン100mlを加え撹拌した。そこに臭素化ラクトン1.77g（10mmol）を加え、室温で3時間撹拌させた。反応終了後、有機層を分液ろうとで分取し、さらに水層を二塩化メチレン50mlで2回分取し、有機層を合わせ、硫酸ナトリウムで乾燥後濃縮した。その後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル＝8：2）で精製し、ヘキサン溶液より再結晶化させて、目的化合物（図１A、BPMF）を得た。収率86％。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.01(s, 3H, CH=CCH3), 6.24(d, 1H, C=CHCH), 6.98(d, 1H, C=CH), 
7.01(d, 2H, ArH), 7.43(d, 2H, ArH)。
［合成例２］ストリゴラクトン様化合物の合成
　合成例１と同様にして、図１Aに示すストリゴラクトン様化合物TFTF、CPMF、NPMF、FPMF及びIPMFを合成した。また、同様に、図１Bに示すストリゴラクトン様化合物CBMF、m-CPMF及びo-CPMFを合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.010(s, 3H, CH=CCH3), 6.230(d, 1H, C=CHCH), 6.966(d, 1H, C=CH), 
7.065(d, 2H, ArH), 7.286(d, 2H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.01(s, 3H, CH=CCH3), 6.22(d, 1H, C=CHCH), 6.99(d, 1H, C=CH), 
7.03(d, 2H, ArH), 7.10(d, 2H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.020(s, 3H, CH=CCH3), 6.253(d, 1H, C=CHCH), 7.080(m, 2H, C=CH, ArH), 7.262(dd, 1H, ArH), 7.343(dd, 1H, ArH), 7.406(dd, 1H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.035(s, 3H, CH=CCH3), 6.335(d, 1H, C=CHCH), 7.007(d, 1H, C=CH), 
7.215(d, 2H, ArH), 7.610(d, 2H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 1.998(s, 3H, CH=CCH3), 5.846(d, 1H, C=CHCH), 6.538(dt, 2H, ArCH2O-),
7.118(d, 1H, C=CH), 7.299(d, 2H, ArH), 7.423(d, 2H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.013(s, 3H, CH=CCH3), 6.238(d, 1H, C=CHCH), 6.905(d, 2H, ArH),
6.971(d, 1H, C=CH), 7.625(d, 2H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.039(s, 3H, CH=CCH3), 6.341(d, 1H, C=CHCH), 7.011(d, 1H, C=CH), 
7.205(d, 2H, ArH), 7.654(d, 2H, ArH)。
［合成例３］ストリゴラクトン様化合物の合成
　合成例１と同様にして、以下に示すストリゴラクトン様化合物PMF、MPMF、MSMF（p-MSMF）、TBMF及びNaMF（2-NaphMF）を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.004(s, 3H, CH=CCH3), 6.294(d, 1H, C=CHCH), 6.983(d, 1H, C=CH), 
7.122(m, 3H, ArH), 7.335(t, 2H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 1.996(s, 3H, CH=CCH3), 3.788(s, 1H, -O-CH3), 6.191(d, 1H, C=CHCH), 
6.851(d, 2H, ArH), 6.962(d, 1H, C=CH), 7.075(d, 2H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.033(s, 3H, CH=CCH3), 3.907(s, 1H, (CO)OCH3), 6.360(d, 1H, C=CHCH),
7.006(d, 1H, C=CH), 7.159(d, 2H, ArH), 8.036(d, 2H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 1.308(s, 9H, C(CH3)3), 2.006(s, 3H, CH=CCH3), 6.272(d, 1H, C=CHCH), 6.972(d, 1H, C=CH), 
7.063(d, 2H, ArH), 7.344(d, 2H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.07(s, 3H, CH=CCH3), 6.47(d, 1H, C=CHCH), 7.12(d, 1H, C=CH), 
7.31(d, 1H, ArH), 7.43(dd, 1H, ArH), 7.51(m, 2H, ArH), 7.60(d, 1H, ArH),
7.84(m, 1H, ArH), 8.15(m, 1H, ArH)。
［合成例４］ストリゴラクトン様化合物の合成
　合成例１と同様にして、以下に示すストリゴラクトン様化合物を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.00(s, 3H, CH=CCH3), 6.27(d, 1H, C=CHCH), 7.04(d, 1H, C=CH),
7.06-7.14(m, 3H, ArH), 7.29-7.33 (m, 1H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.03(s, 3H, CH=CCH3), 6.24(d, 1H, C=CHCH), 7.00-7.04(m, 1H, ArH), 
7.08(d, 1H, C=CH), 7.29-7.35(m, 2H, ArH), 7.58 (dd, 1H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.05(s, 3H, CH=CCH3), 6.47(d, 1H, C=CHCH), 7.12(d, 1H, C=CH), 
7.31(d, 1H, ArH), 7.42(t, 1H, ArH), 7.47-7.53(m, 2H, ArH), 7.60(d, 1H, ArH),
7.84(dd, 1H, ArH), 8.14(dd, 1H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.07(s, 3H, CH=CCH3), 6.44(d, 1H, C=CHCH), 7.12(d, 1H, C=CH), 
7.23(m, 1H, ArH), 7.48-7.66(m, 3H, ArH), 8.17(dd, 1H, ArH), 8.25(dd, 1H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.02(s, 3H, CH=CCH3), 2.08-2.19(m, 1H, ArCH), 2.61-2.68(m, 2H, COCH2CH2), 
2.87-2.94(m, 2H, COCH2), 6.30(d, 1H, C=CHCH), 7.02(d, 1H, C=CH), 
7.22-7.37(m, 2H, ArH), 7.43(dd, 1H, ArH), 7.83(dd, 1H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.03(s, 3H, CH=CCH3), 6.62(d, 1H, C=CHCH), 7.27(d, 1H, C=CH), 
7.50(m, 1H, ArH), 7.54-7.63(m, 2H, ArH), 8.59(dd, 1H, ArH), 9.01(d, 1H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.01(s, 3H, CH=CCH3), 3.90(s, 3H, ArOCH3), 6.25(s, 1H, C=CHCH), 7.11(s, 1H, C=CH),
7.22(t, 1H, ArH), 7.38(d, 1H, ArH), 7.53(t, 1H, ArH), 7.87(d, 1H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.04(s, 3H, CH=CCH3), 6.35(t, 1H, C=CHCH), 7.10(s, 1H, C=CH),
7.20(dt, 1H, ArH), 7.40(d, 1H, ArH), 7.59-7.64(m, 2H, ArH)。
［合成例５］ストリゴラクトン様化合物の合成
　合成例１と同様にして、以下に示すストリゴラクトン様化合物を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.03(s, 3H, CH=CCH3), 6.24(d, 1H, C=CHCH), 7.07(d, 1H, C=CHCH), 
7.20(t, 1H, ArH), 7.25-7.28(m, 2H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.02(s, 3H, CH=CCH3), 6.20(d, 1H, C=CHCH), 7.05(d, 1H, C=CHCH), 
7.22-7.29(m, 2H, ArH), 7.41 (d, 1H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.03(s, 3H, CH=CCH3), 6.24(d, 1H, C=CHCH), 7.06-7.08(m, 2H, C=CHCH, ArH), 
7.33(d, 1H, ArH), 7.37 (d, 1H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.03(s, 3H, CH=CCH3), 6.30(d, 1H, C=CHCH), 7.10(t, 1H, ArH),
7.14(d, 1H, C=CHCH), 7.35 (d, 2H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.00(s, 3H, CH=CCH3), 6.23(d, 1H, C=CHCH), 7.03(d, 1H, C=CHCH),
7.18-7.31 (m, 3H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.03(s, 3H, CH=CCH3), 6.12(d, 1H, C=CHCH), 7.06(d, 1H, C=CHCH),
7.21(d, 1H, ArH), 7.43(dd, 1H, ArH), 7.72 (d, 1H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.02(s, 3H, CH=CCH3), 6.16(d, 1H, C=CHCH), 7.03(m, 1H, ArH),
7.07(d, 1H, C=CHCH), 7.29-7.34(m, 2H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.02(s, 3H, CH=CCH3), 6.23(d, 1H, C=CHCH), 6.97-7.01(m, 2H, C=CHCH, ArH),
7.27(d, 1H, ArH), 7.40 (d, 1H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.03(s, 3H, CH=CCH3), 6.24(d, 1H, C=CHCH), 6.97(d, 1H, C=CHCH), 
7.06(d, 2H, ArH), 7.12 (t, 1H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.04(s, 3H, CH=CCH3), 6.23(d, 1H, C=CHCH), 6.77(dt, 1H, ArH), 
7.07(d, 1H, C=CHCH), 7.11 (dd, 1H, ArH) 7.52(dd, 1H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.03(s, 3H, CH=CCH3), 6.24(d, 1H, C=CHCH), 6.82(td, 1H, ArH), 
6.97(d, 1H, C=CHCH), 7.02 (dd, 1H, ArH) 7.12(d, 1H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.02(s, 3H, CH=CCH3), 6.25(d, 1H, C=CHCH), 6.99-7.04(m, 2H, C=CHCH, ArH), 
7.21 (ddd, 1H, ArH) 7.48(dd, 1H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.05(s, 3H, CH=CCH3), 6.32(s, 1H, C=CHCH), 7.09(s, 1H, C=CHCH), 
7.35(dd, 1H, ArH), 7.48(dd, 1H, ArH), 7.59(d, 1H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.05(s, 3H, CH=CCH3), 6.31(s, 1H, C=CHCH), 7.08(s, 1H, C=CHCH), 
7.40(d, 1H, ArH), 7.64(dd, 1H, ArH), 7.88(d, 1H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.02(s, 3H, CH=CCH3), 6.21(s, 1H, C=CHCH), 6.92(ddd, 1H, ArH), 
7.10(s, 1H, C=CHCH), 7.16(m, 1H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.00(s, 3H, CH=CCH3), 6.20(d, 1H, C=CHCH), 6.82-6.92(m, 2H, ArH),
7.02(d, 1H, C=CH), 7.28 (m, 1H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000059
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000060
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.03(s, 3H, CH=CCH3), 6.31(d, 1H, C=CHCH), 7.15(m, 1H, ArH), 
7.26(m, 1H, ArH), 7.89 (dt, 2H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000061
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.05(s, 3H, CH=CCH3), 6.30(d, 1H, C=CHCH), 7.09(d, 1H, C=CH), 
7.30(d, 1H, ArH), 7.70(d, 1H, ArH), 7.73(d, 1H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000062
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.03(s, 3H, CH=CCH3), 6.19(d, 1H, C=CHCH), 7.06(d, 1H, C=CH), 
7.26-7.30(m, 2H, ArH), 7.58(d, 1H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000063
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.04(s, 3H, CH=CCH3), 6.35(t, 1H, C=CHCH), 7.03(td, 1H, ArH),
7.07(d, 1H, C=CH), 7.29-7.34(m, 2H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000064
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 2.03(s, 3H, CH=CCH3), 6.23(s, 1H, C=CHCH), 7.02(s, 1H, C=CH),
7.10(d, 1H, ArH), 7.16(d, 1H, ArH), 7.25(d, 1H, ArH)。
［合成例６］ストリゴラクトン様化合物の合成
　合成例１と同様にして、以下に示すストリゴラクトン様化合物を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000065
1H-NMR(CDCl3, 500 MHz )
d 1.97(s, 3H, CH=CCH3), 4.83(d, 1H, ArCH), 4.96(d, 1H, ArCH), 
5.95(t, 1H, C=CHCH), 6.87(t, 1H, C=CH), 7.20(dt, 1H, ArH), 7.33(t, 1H, ArH), 7.44(d, 1H, ArH), 7.58(d, 1H, ArH)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000066
［実施例１］ストリゴラクトン様化合物の分げつ（イネの枝分かれ）抑制活性
（1）イネd10変異体に対する効果
　本実施例では、イネd10変異体（Arite et al., Plant J, 51(6) 1019-1029 (2007)）を用いて、この変異体に対する本発明のストリゴラクトン様化合物の効果を調べた。イネd10変異体は、野生型と比較して分げつ数の異常増加と矮性の表現型を示す。このd10変異体ではストリゴラクトン生合成遺伝子の変異によりストリゴラクトン生合成酵素の機能が抑制され、ストリゴラクトン内生量が減少している。
　まず、イネの種子を0.01％Tween-20を含む2.5％次亜塩素酸ナトリウムで30分滅菌後、滅菌水で洗浄した。その後、暗条件で25℃の滅菌水中で2日間培養し発芽させた。発芽した種子は0.6％寒天を含む水耕培地に移し、蛍光灯下16時間明期、8時間暗期の条件で6日間生育させた。その後、試験化合物を含む滅菌した水耕液12mlを含むガラス瓶に移し、同様の条件でさらに6日間生育させて分げつ数、分げつ長を測定した。なお、試験化合物として、図１Aに示すストリゴラクトン様化合物BPMF、TFTF、CPMF、NPMF、FPMF及びIPMF、合成例３で記載したNaMFと、対照としてGR24を、1μM、100nM又は10nMで使用した。
　その結果を図２～４に示す。図２は、イネd10変異体に対するストリゴラクトン様化合物の効果を示しており、ストリゴラクトン様化合物は、ストリゴラクトン欠損変異体であるd10変異体の分げつ形態を抑制する活性を示した。この形態抑制活性はストリゴラクトン活性の代表的な活性である。10nM濃度ではBPMFが最も強い活性を示した。また、NaMFは、他の化合物と比較すると若干弱いが、分げつ形態を抑制する活性を示した。図３に、野生型イネ、d10変異体、及び10nM BPMFで処理したd10変異体の12日間生育後の写真を示す。図３から、ストリゴラクトン欠損変異体であるd10変異体が野生株同様の形態へと回復していることがわかる。
　図４は、BPFM、TFTF及び対照化合物（GR24）のイネd10変異体に対する濃度依存性を示す。無処理のd10変異体で観察された第2分げつ長は、BPMF及びTFTFの処理により明確に抑制されている。特にBPMFが強い活性を示し、その活性は代表的な非天然型ストリゴラクトンGR24より強かった。
　また、最も活性の高かったBPMFについて分げつ数の経時的変化をGR24と比較した。具体的には、1nM又は10nMのBPMF又はGR24で処理した後、27日、37日及び47日におけるd10変異体の分げつ形態を観察した。その結果を図５に示す。図５に示されるように、BPMFはGR24より効果が高く、また持続活性も高いことがわかった。
（2）シロイヌナズナmax3変異体に対する効果
　本実施例では、シロイヌナズナmax3変異体に対する本発明のストリゴラクトン様化合物BPMFの効果を調べた。シロイヌナズナmax3変異体は、イネd10変異体と同様にストリゴラクトンが欠損した変異体であり、枝分かれが多くなることが知られている（Booker J. et al., Current Biology, 14:1232-1238 (2004)）。
　簡単に説明すると、シロイヌナズナの野生型及びmax3変異体の種子をそれぞれ1％次亜塩素酸ナトリウム水溶液で5分間表面殺菌処理した。処理後、種子を滅菌水で5回洗浄し、4℃で1日、暗黒下で吸水させた。その後、1％ショ糖及び0.8％寒天を含む1/2MS培地に播種し、蛍光灯下（60～70μmol m-2 s-1）で16時間日長、22℃で15日間培養した。続いて、アルミ箔で覆ったガラスポットにNoren et al., 2004, Physiologia Plantrum 121: 343-348に記載の水耕液を400ml入れ、試験化合物を5μMの濃度で添加した。それぞれの健全な実生9個体を選抜し、地上部が水耕液で濡れないようにして、さらに15日間水耕栽培を行った（計30日）。試験化合物として、BPMFとGR24（対照）を使用し、試験化合物含有水耕液は3日毎に交換した。
　その結果を図６及び７に示す。図６は、シロイヌナズナmax3変異体に対するストリゴラクトン様化合物の効果を示しており、ストリゴラクトン様化合物BPMF及び対照のGR24は、max3変異体におけるストリゴラクトン欠損を相補し、max3変異体の分げつ形態を抑制する活性を示した。また図７に、野生型シロイヌナズナ、max3変異体、及び1μM BPMFで処理したmax3変異体の30日間生育後の写真を示す。図７から、ストリゴラクトン欠損変異体であるmax3変異体が野生株同様の形態へと回復していることがわかる。
　以上の試験結果から、本発明の化合物が、実際にストリゴラクトン様活性を有し、植物の分枝抑制活性を示すことがわかった。
［実施例２］寄生雑草発芽促進活性
　本実施例では、寄生雑草であるOrobanche minor又はStriga hermonthicaの種子を用いて、本発明のストリゴラクトン様化合物の寄生雑草発芽促進活性を調べた。
　Striga hermonthica種子は、0.03％Tweenを含む0.5％次亜塩素酸ナトリウム溶液に浸漬して3分間超音波発生装置で処理して滅菌した。滅菌水で3回洗浄し、27℃で表面を乾燥させた後、約50個の種子を暗所条件下で滅菌水50μlで湿らせた8mmグラスファイイバー濾紙上で10から12日間室温で放置し、前培養した。バイオアッセイには、滅菌水に溶解し濃度調製した各試験化合物の溶液を用いた。5cmのシャーレに濾紙をしき、1mlの試験化合物溶液又は比較用に滅菌水を加えた。そこにグラスファイバー濾紙を前培養した寄生雑草種子を上にのせたまま置き、30℃で24時間培養し発芽率を計算した。試験化合物として、図１Aに示すストリゴラクトン様化合物BPMFと、対照としてGR24を、50μM濃度で使用した。
　同様にして、O. minor種子は、23℃で6日間前培養し、試験化合物で処理してから23℃で5日間培養し発芽率を計算した。試験化合物として、図１Bに示すストリゴラクトン様化合物BPMF、CBMF、p-CPMF、m-CPMF及びo-CPMFを1μM又は10μM濃度で、また対照としてGR24を0.0001μM、0.0003μM、0.001μM、0.003μM、0.01μM、0.03μM、0.1μM又は1μM濃度で使用した。
　図８及び９に、それぞれO. minor種子及びS. hermonthica種子の発芽率（％）を示す。図８及び９に示されるように、本発明のストリゴラクトン様化合物の寄生雑草発芽促進活性は非常に弱かった。
　実施例１及び２の結果から、ストリゴラクトン様化合物の寄生雑草発芽誘導活性と、植物の分げつ抑制活性の間には正の相関が認められなかった。結果は示していないが、o-又はm-BPMFの分げつ抑制活性は弱いが、p-BPMFより強い寄生雑草の発芽誘導活性が認められた。このより強い発芽誘導活性を示す化合物は、根寄生植物の強制的発芽により、根寄生植物防除剤としての利用が可能である。
［実施例３］ストリゴラクトン内生量測定
　本実施例では、ストリゴラクトン様化合物で処理した植物におけるストリゴラクトン滲出量を測定した。
　イネ種子（シオカリ）に滅菌溶液I（2.5％次亜塩素酸ナトリウム、0.01％Tween-20）を加え、室温にて15分間震盪した。滅菌溶液Iを捨て、滅菌溶液II（2.5％次亜塩素酸ナトリウム）を加え、室温にて15分間震盪した。クリーンベンチ内にて滅菌溶液IIを捨て、滅菌水で種子を5回洗浄し、暗所、25℃にて2日間静置した。2日後、イネ水耕用寒天培地に発芽種子を移植し、明期16時間、暗期8時間、25℃で6日間静置した。続いて、12 mL容 褐色バイアル瓶にイネ水耕用培地を12 mL加え、寒天培地よりイネを移植し、明期16時間、暗期8時間、25℃で6日間静置した。途中、4日目にイネ水耕用培地を5 mLずつ補充した。イネ水耕用培地を試験化合物含有水耕用培地と交換し、24時間25℃で静置した。試験化合物として、ストリゴラクトン様化合物BPMFと、対照としてGR24を、0.1μM、1μM及び10μMの濃度で使用した。水耕液はそのまま回収し、根は重量を測定後アセトンに浸した状態で4℃にて保存した。
　イネ水耕液については、イネ水耕液10 mLあたり200 pgのd1-2’-エピ-5-デオキシストリゴールを加えた後、3 mLの酢酸エチルにて2回抽出を行った。有機層を窒素ガスにて乾固させ、Sep-pak Silica 1 mLカートリッジ（Waters）に加え、酢酸エチル：n-ヘキサン（15：85）で洗浄した後、酢酸エチル：n-ヘキサン（35：65）で溶出した。サンプルを乾固させ、50％アセトニトリルに溶解し、LC/MS-MSによる分析を行った。
　また、イネ根については、アセトンに浸した根に200 pgのd1-2’-エピ-5-デオキシストリゴールを加えた後、破砕した。固形物を濾過し、窒素ガスにて乾固させた後、酢酸エチル及び水を加え、酢酸エチルにて2回抽出を行った。有機層を乾固させ、10％アセトンに溶解させ、Oasis HLB 3 mLカートリッジ（Waters）に加え、脱イオン水で洗浄後、アセトンで溶出を行った。有機層を窒素ガスにて乾固させ、Sep-pak Silica 1 mLカートリッジ（Waters）に加え、酢酸エチル：n-ヘキサン（15：85）で洗浄した後、酢酸エチル：n-ヘキサン（35：65）で溶出した。サンプルを乾固させ、50％アセトニトリルに溶解し、LC/MS-MSによる分析を行った。
　その結果、BPMF処理により、イネ水耕液及びイネ根における植物の天然型ストリゴラクトン合成量が減少した。イネ根から水耕液への内因性ストリゴラクトン滲出量の結果を図１０に示す。図１０に示されるように、BPMF処理により天然型ストリゴラクトン合成量は減少するが、この効果はGR24より高かった。この減少は非天然型ストリゴラクトンのストリゴラクトン生合成へのフィードバック効果によるものであると考えられる。実施例３と本実施例の結果を合わせると、本発明のストリゴラクトン様化合物（BPMF）処理によりストリゴラクトン生合成を抑制しかつ寄生雑草の発芽を抑制できることが示唆される。
［実施例４］安定性試験
　ストリゴラクトン様化合物BPMFを、20℃において水中で30日放置後の活性の変化を測定した。簡単に説明すると、実施例３で用いたイネ水耕液試験と同じくイネを水耕した溶液中の化合物の残存量をHPLCを用いて算出した。まず所定の濃度に調製した水耕液を一定間隔で採取し、フィルター濾過後所定の量（例えば10μl）をHPLCで分析した。含有量は面積値で測定し、標品と比較することで分解の程度を算出した。
　その結果、BPMFは20℃条件下水中で30日間放置しても95％以上が安定に存在していた。研究において多用される旧型のエノールエーテル結合を有するストリゴラクトンであるGR24はその20℃での半減期は水中で約10日であり、天然型のストリゴラクトンである5-DSは約1.5日である。そのため、本発明のストリゴラクトン様化合物は、従来のストリゴラクトン化合物よりも安定性に優れていることが示された。
［実施例５］寄生雑草発芽促進活性
　実施例２と同様に、寄生雑草であるStriga hermonthicaの種子を用いて、ストリゴラクトン様化合物の寄生雑草発芽促進活性を調べた。なお、試験化合物として、TFTF、NPMF、CPMF、BPMF、FPMF、IPMF、MPMF、MSMF及びTBMFを1μM、10μM又は100μM濃度で、対照化合物としてGR24を0.0001μM、0.001μM、0.01μM、0.1μM、1μM又は10μM濃度で使用した。
　図１１に、S. hermonthica種子の発芽率（％）を示す。図中、「DW」は滅菌水対照を表す。図１１に示されるように、本発明のストリゴラクトン様化合物の寄生雑草発芽促進活性は弱かった。
［実施例６］ストリゴラクトン様化合物の分げつ（イネの枝分かれ）抑制活性
　実施例１の（1）と同様に、イネの分げつに対するストリゴラクトン様化合物の効果を調べた。
　なお、試験化合物として、p-CPMF、m-CPMF、o-CPMF、o-FPMF（1-14）、o-BPMF(1-15）、p-BPMF、1-NaphMF（1-16）、2-NaphMF（NaMF）、CNMF（1-17）、CQMF（1-19）、及びTeMF（1-18）と、対照としてGR24を、1μM又は100nMで使用した。また、PMF及びp-CBMFを1μMで使用した。
　その結果を図１２－１、１２－２及び１２－３に示す。これらの図は、イネd10変異体に対するストリゴラクトン様化合物の効果を示しており、ストリゴラクトン様化合物は、ストリゴラクトン欠損変異体であるd10変異体の分げつ形態を抑制する活性を濃度依存的に示した。この形態抑制活性はストリゴラクトン活性の代表的な活性である。100nM濃度ではp-BPMFが最も強い活性を示した。
［実施例７］寄生雑草発芽促進活性
　実施例２と同様に、寄生雑草であるStriga hermonthicaの種子を用いて、ストリゴラクトン様化合物の寄生雑草発芽促進活性を調べた。なお、試験化合物として、o-CPMF、o-FPMF（1-14）、o-BPMF（1-15）、o-MSMF（1-20）、o-NPMF（1-21）、PMF、CQMF（1-19）、CNMF（1-17）、TeMF（1-18）、2-NaphMF（NaMF）及び1-NaphMF（1-16）を1μM、10μM又は100μM濃度で、対照化合物としてGR24を0.001μM、0.01μM、0.1μM、1μM、10μM又は100μM濃度で使用した。
　図１３に、S. hermonthica種子の発芽率（％）を示す。図中、「DW」は滅菌水対照を表す。図１３に示されるように、本発明のストリゴラクトン様化合物の寄生雑草発芽促進活性は弱かった。
［実施例８］ストリゴラクトン様化合物の分げつ（イネの枝分かれ）抑制活性
　実施例１の（1）と同様に、イネの分げつに対するストリゴラクトン様化合物の効果を調べた。
　なお、試験化合物として、2-1（2,3-DCMF）、2-2（2,4-DCMF）、2-3（2,5-DCMF）及び2-4（2,6-DCMF）を1μM、100nM又は10nMで、対照としてGR24を1μM又は100nMで使用した。
　その結果を図１４に示す。図１４は、イネd10変異体に対するストリゴラクトン様化合物の効果を示しており、ストリゴラクトン様化合物は、ストリゴラクトン欠損変異体であるd10変異体の分げつ形態を抑制する活性を濃度依存的に示した。この形態抑制活性はストリゴラクトン活性の代表的な活性である。100nM濃度では2-1、2-2及び2-3の活性が高かった。
［実施例９］寄生雑草発芽促進活性
　実施例２と同様に、寄生雑草であるStriga hermonthicaの種子を用いて、ストリゴラクトン様化合物の寄生雑草発芽促進活性を調べた。なお、試験化合物としてBPMF、2-1、2-2、2-3、2-4、2-6、2-7、2-8、2-9、2-10、2-11、2-12、2-13、2-14、2-15、2-16、2-20、2-21、2-22、2-23及び2-24を1μM、10μM又は100μM濃度で、2-5を0.1μM、1μM、10μM又は100μM濃度で、対照化合物としてGR24を0.001μM、0.01μM、0.1μM、1μM、10μM又は100μM濃度で使用した。
　図１５－１、１５－２及び１５－３に、S. hermonthica種子の発芽率（％）を示す。図中、「DW」は滅菌水対照を表す。これらの図に示されるように、本発明のストリゴラクトン様化合物の寄生雑草発芽促進活性は弱かった。
［実施例１０］ストリゴラクトン様化合物の分げつ（イネの枝分かれ）抑制活性
　実施例１の（1）と同様に、イネの分げつに対するストリゴラクトン様化合物の効果を調べた。
　なお、試験化合物として、p-BPMF、2,4-DCMF（2-2）、o-BBMF（3-1）、o-BPMF（1-15）、o-CBMF（3-2）、o-CPMF及びo-FPMF（1-14）を100nM又は10nMで、2-16、2-6、2-17、2-18及び2-19を0.1μM又は1μMで、対照としてGR24を1μM又は100nMで使用した。
　その結果を図１６－１及び１６－２に示す。これらの図は、イネd10変異体に対するストリゴラクトン様化合物の効果を示しており、ストリゴラクトン様化合物は、ストリゴラクトン欠損変異体であるd10変異体の分げつ形態を抑制する活性を濃度依存的に示した。この形態抑制活性はストリゴラクトン活性の代表的な活性である。100nM濃度ではp-BPMF、2,4-DCMF（2-2）、o-BPMF（1-15）、o-CPMF及びo-FPMF、2-16、2-6、2-17、2-18及び2-19の活性が高かった。
　本明細書中で引用した全ての刊行物、特許及び特許出願は、その全文を参考として本明細書中に取り入れるものとする。
　本発明により、ストリゴラクトン様活性を有し、かつ化学合成の容易な新規化合物が提供される。かかる化合物は、植物分枝抑制剤や根寄生植物防除剤などの農薬組成物において用いることができる。従って、本発明は、農業、林業、農薬学、園芸学などの分野において有用である。

Claims (17)

  1. 　以下の一般式（III）で表される化合物又はその塩。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     〔式中、
    　Xは、低級アルキル基、低級アルケニル基、低級アルキニル基、ハロゲン原子、OH基、CN基、NO2基、CF3基、カルボキシル基、又は低級アルキル基若しくはハロゲン原子で置換されているカルボキシル基であり、
    　Qは、単結合、－CO－又は－CH2－であり、
    　環Cは、以下の式（IVa）若しくは（IVb）を有する六員環、又は式（IVc）若しくは（IVd）を有する五員環であり、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     　ここで、式（IVa）及び（IVb）におけるR1、R2、R3及びR4は、それぞれ独立して、ハロゲン原子又は酸素原子と結合していてもよい炭素原子、窒素原子、硫黄原子又は酸素原子であり、
    　式（IVc）及び（IVd）におけるR5、R6及びR7は、それぞれ独立して、ハロゲン原子又は酸素原子と結合していてもよい炭素原子、窒素原子、硫黄原子又は酸素原子であり、
    　式（IVa）及び（IVc）におけるZ1及びZ2は、環Cの環原子に結合しており、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、NO2基、CF3基、CN基、アルキル基、アルコキシ基、カルボキシル基、低級アルキル基若しくはハロゲン原子で置換されているカルボキシル基、アリール基若しくはアリールオキシ基、又は低級アルキル若しくはハロゲン原子で置換されているアリール基若しくはアリールオキシ基であり、
    　式（IVb）及び（IVd）におけるZ3及びZ4は、それぞれ独立して、Z5と結合して五員環又は六員環を形成する炭素原子、窒素原子、硫黄原子又は酸素原子であり、Z5は、Z3及びZ4と結合して五員環又は六員環を形成する、炭素原子、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子からなる群より選択される原子から構成される基である。〕
  2. 　Qが単結合である、請求項１に記載の化合物又はその塩。
  3. 　環Cが式（IVa）を有する六員環である、請求項１又は２に記載の化合物又はその塩。
  4. 　R1、R2、R3及びR4、又はR5、R6及びR7が、炭素原子、又はハロゲン原子若しくは酸素原子と結合している炭素原子である、請求項１～３のいずれか１項に記載の化合物又はその塩。
  5. 　環Cが、Z1が水素原子、ハロゲン原子、NO2基、CF3基、メトキシ基、COOCH3基、t-ブチル基又はCN基であり、Z2が水素原子である式（IVa）又は（IVc）を有する環である、請求項１～４のいずれか１項に記載の化合物又はその塩。
  6. 　環Cが、アリール基若しくはアリールオキシ基、又は低級アルキル若しくはハロゲン原子で置換されているアリール基若しくはアリールオキシ基である、請求項１～４のいずれか１項に記載の化合物又はその塩。
  7. 　環Cが、Z1及びZ2が、それぞれ独立してハロゲン原子、CN基又はCF3基である式（IVa）又は（IVc）を有する環である、請求項１～４のいずれか１項に記載の化合物又はその塩。
  8. 　Xがメチル基である、請求項１～７のいずれか１項に記載の化合物又はその塩。
  9. 　以下の一般式（V）で表される化合物又はその塩である、請求項１～８のいずれか１項に記載の化合物又はその塩。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     〔式中、Qは、単結合又は－CO－であり、Z1及びZ2は、環Cの炭素原子に結合しており、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、NO2基、CF3基、CN基、アルキル基、アルコキシ基、カルボキシル基、低級アルキル基若しくはハロゲン原子で置換されているカルボキシル基であるか、Z1及びZ2は環Cと一緒に、アリール基若しくはアリールオキシ基、又は低級アルキル若しくはハロゲン原子で置換されているアリール基若しくはアリールオキシ基である。〕
  10. 　以下の一般式（I）で表される環C誘導体：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     〔式中、
    　Qは、単結合、－CO－又は－CH2－であり、
    　環Cは、以下の式（IVa）若しくは（IVb）を有する六員環、又は式（IVc）若しくは（IVd）を有する五員環であり、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
     　ここで、式（IVa）及び（IVb）におけるR1、R2、R3及びR4は、それぞれ独立して、ハロゲン原子又は酸素原子と結合していてもよい炭素原子、窒素原子、硫黄原子又は酸素原子であり、
    　式（IVc）及び（IVd）におけるR5、R6及びR7は、それぞれ独立して、ハロゲン原子又は酸素原子と結合していてもよい炭素原子、窒素原子、硫黄原子又は酸素原子であり、
    　式（IVa）及び（IVc）におけるZ1及びZ2は、環Cの環原子に結合しており、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、NO2基、CF3基、CN基、アルキル基、アルコキシ基、カルボキシル基、低級アルキル基若しくはハロゲン原子で置換されているカルボキシル基、アリール基若しくはアリールオキシ基、又は低級アルキル若しくはハロゲン原子で置換されているアリール基若しくはアリールオキシ基であり、
    　式（IVb）及び（IVd）におけるZ3及びZ4は、それぞれ独立して、Z5と結合して五員環又は六員環を形成する炭素原子、窒素原子、硫黄原子又は酸素原子であり、Z5は、Z3及びZ4と結合して五員環又は六員環を形成する、炭素原子、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子からなる群より選択される原子から構成される基である。〕
    と、以下の一般式（II）で表されるラクトンの臭素化物：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
     〔式中、
    　Xは、低級アルキル基、低級アルケニル基、低級アルキニル基、ハロゲン原子、OH基、CN基、NO2基、CF3基、カルボキシル基、又は低級アルキル基若しくはハロゲン原子で置換されているカルボキシル基である。〕
    とを塩基性条件下にて反応させ、式（III）で表される化合物：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
     〔式中、X、Q、環C、Z1及びZ2は、前記定義の通りである。〕
    を得る工程を含む、式（III）で表される化合物又はその塩の製造方法。
  11. 　請求項１～９のいずれか１項に記載の少なくとも1つの化合物及び／又はその塩と農学上許容される担体とを含むことを特徴とする農薬組成物。
  12. 　植物分枝抑制剤である、請求項１１に記載の農薬組成物。
  13. 　植物が作物植物又は園芸植物である、請求項１２に記載の農薬組成物。
  14. 　根寄生植物防除剤である、請求項１１に記載の農薬組成物。
  15. 　根寄生植物がハマウツボ科（Orobanchaceae）に属する植物である、請求項１４に記載の農薬組成物。
  16. 　請求項１～９のいずれか１項に記載の少なくとも1つの化合物及び／又はその塩を植物又は該植物が生育する培地若しくは土壌に施用する工程を含む、植物の分枝を抑制させる方法。
  17. 　請求項１～９のいずれか１項に記載の少なくとも1つの化合物及び／又はその塩を植物又は該植物が生育する培地若しくは土壌に施用する工程を含む、植物に寄生する根寄生植物を防除する方法。
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